CH622726A5 - Method for knocking out silicate-bound moulding compound from a mould filled with casting - Google Patents

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CH622726A5
CH622726A5 CH1548276A CH1548276A CH622726A5 CH 622726 A5 CH622726 A5 CH 622726A5 CH 1548276 A CH1548276 A CH 1548276A CH 1548276 A CH1548276 A CH 1548276A CH 622726 A5 CH622726 A5 CH 622726A5
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CH
Switzerland
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casting
silicate
molding compound
water solution
sand
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Application number
CH1548276A
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German (de)
Inventor
Lars Baeck
Lennart Oesterberg
Original Assignee
Kohlswa Jernverks Ab
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete

Abstract

The mould filled with a casting is exposed to the action of an alkaline water solution for dissolving the silicate binder and for detaching grains of the moulding compound. The mould filled with casting can here be lowered into the alkaline water solution, or the latter can be poured or sprayed thereon. The water solution has preferably a pH of at least 12. For this purpose, the water solution can be rendered alkaline with an alkali metal hydroxide or with ammonia. The said method facilitates the knocking-out of silicate-bound moulding compound.

Description

       

  
 

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   PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herausschlagen silikatgebundener Formmasse aus einer mit Guss gefüllten Form, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form dem Einwirken einer alkalischen Wasserlösung zum Auflösen des Silikatbin   demittels    und zum Losmachen von Körnern der Formmasse ausgesetzt wird.



   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form in die alkalische Wasserlösung gesenkt oder mit derselben begossen oder bespritzt wird.



   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung einen pH-Wert von mindestens 12 hat.



   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mit einem Alkalimetallhydroxyd alkalisch gemacht wurde.



   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mit Ammoniak alkalisch gemacht wurde.



   6. Verfahren nach einem der Ansprüche   14,    dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mindestens 0,4 Gewichtsprozent eines Alkalimetallhydroxyds enthält.



   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Wasserlösung mindestens   40     C beträgt.



   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Wasserlösung von der herausgeschlagenen Formmasse entfernt wird und die so behandelte Formmasse zur Herstellung neuer Formen verwendet wird.



   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die herausgeschlagene Formmasse mit Wasser gewaschen wird und das Waschen so lange vorgenommen wird, bis der pH-Wert des Wassers höchstens 10 ist.



   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form dem Einwirken der alkalischen Wasserlösung ausgesetzt wird, ehe sich der Guss bis auf Raumtemperatur abgekühlt hat.



   Bei der Herstellung von Formen und Kernen zum Giessen metallischer Materialien, wie Gusseisen, Gussstahl, Leichtmetalle, Bronzen usw., wird oft eine Formmasse verwendet, die Sand und ein Silikatbindemittel, normalerweise Wasserglas, enthält. Das Silikat kann u. a. mit Hilfe einer organischen Esters, wie z. B. Triazetin, der unter die Formmasse gemischt wird, oder mit Kohlendioxyd gehärtet werden, das durch angefertigte Kerne oder Formen geleitet wird. Das Härten geschieht unter Ausscheidung von Kieselsäuregel, das die Sandkörner verbindet, und geschieht üblicherweise bei Zimmertemperatur. Bei der Anwendung einer Esterhärtung werden normalerweise zuerst Sand und Ester gemischt, worauf das Silikat der Mischung aus Sand und Ester zugesetzt wird. Unmittelbar nach dem Einmischen des Silikates wird die Form masse geformt.

  Das Modell kann meistens nach 15-30 Minuten herausgehoben werden, während das Giessen erst nach einigen Stunden möglich ist.



   Ein allgemein bekanntes Problem mit silikatgebundenen Formmassen sind deren schlechte Zerfallseigenschaften, wodurch ein schwieriges Herausschlagen der gehärteten Form masse auf mechanischem Wege, z. B. mit einem Vibrator oder auch einem Vorschlaghammer, erforderlich wird, um das gegossene Teil freizulegen. Das Herausschlagen ist eine harte manuelle Arbeit in einem staubigen und lauten Milieu. Die Formreste, die aus silikatgebundenen Sandklumpen verschiedener Grössen sowie Armierungseisen bestehen, werden zum   Schrittplatz    transportiert oder einer Regenerierung in einer besonderen Anlage unterzogen.



   Es ist bekannt, dass die Zerfallseigenschaften silikatgebundener Formmassen dadurch verbessert werden können, dass man der Formmasse verschiedene organische Stoffe, wie Zucker, Extrin, Stärke, Holzmehl und Kohlenpulver, zusetzt.



  Die Verbesserung der Zerfallseigenschaften, die man durch die genannten Zusätze erzielen kann, löst jedoch bei weitem nicht das Problem des Herausschlagens. Auch bei der Verwendung der Zusätze ist man gezwungen, mechanische Methoden anzuwenden.



   Gemäss der vorliegenden Erfindung hat es sich beim Herausschlagen silikatgebundener Formmasse als möglich erwiesen, schwierige mechanische Methoden und somit damit zusammenhängende Ungelegenheiten zu vermeiden. Das Herausschlagen der Formmasse und die Freilegung eines Gussstückes mit hoher Qualität kann dadurch radikal erleichtert werden. Gleichzeitig hat das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, dass es mit einfachen Methoden eine   Regenerie-    rung der angewendeten Formmasse ermöglicht, so dass diese wieder für die Herstellung neuer Formen und Kerne verwendet werden kann.



   Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herausschlagen einer silikatgebundenen Formmasse aus einer mit Guss gefüllten Form, d. h. aus einer Form mit einem Gussstück, eventuell mit einem Kern, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form der Einwirkung einer alkalischen Wasserlösung zum Auflösen des Silikatbindemittels ausgesetzt wird.



   Die mit Guss gefüllte Form kann u. a. dadurch der Einwirkung einer alkalischen Wasserlösung ausgesetzt werden, dass man sie in ein Bad aus der Lösung senkt oder sie mit der alkalischen Wasserlösung begiesst oder bespritzt. Das Begiessen oder Bespritzen ist dem Hineintauchen in vielen Fällen vorzuziehen, da man mit solchen Methoden die von der Oberfläche der Form abgebrochene Formmasse sukzessiv abtransportieren kann, so dass die darunterliegende Formmasse für die alkalische Wasserlösung effektiver zugänglich wird. Insbesondere beim Herausschlagen von Kernen kann die   Spritzmethode    wertvoll sein, da der Abtransport von Sand normalerweise bei Kernen schwieriger ist. Ein geeigneter Druck der   Wasserlö-    sung beim Spritzen kann 1-50 Atm. sein.

  Möchte man gleichzeitig eine metallische, reine Oberfläche am Gussstück freilegen, kann es erforderlich sein, einen höheren Druck anzuwenden, beispielsweise 50-300 Atm. Aus wirtschaftlichen Gründen soll die Wasserlösung, nachdem sie zum Begiessen oder Bespritzen der mit Guss gefüllten Form benutzt und danach von dem abgelösten Sand separiert wurde, zur Ausschlageausrüstung rezirkuliert werden, um zum Begiessen oder Bespritzen neuer mit Guss gefüllter Formen benutzt zu werden.



   Die Form aus silikatgebundener Formmasse kann auf konventionelle Art hergestellt sein. Somit kann die Formmasse aus Quarzsand, Chromitsand, Olivinsand oder einem anderen in der Giessereitechnik verwendeten Sand hergestellt sein. Als Bindemittel für den Sand wird Wasserglas bevorzugt, doch ist es möglich, auch andere wasserlösliche Silikate anzuwenden.



   Die Menge Silikat, die bei der Zubereitung der Formmasse zugesetzt wird, beträgt zweckmässigerweise   0,5-5 No    des Sandgewichtes. Das Silikat wird normalerweise in Form einer Wasserlösung zugesetzt. In die vorgenannte Silikatmenge ist kein Wasser eingerechnet. Das Härten kann auf herkömmliche Weise geschehen, wobei ein Härten mit Kohlendioxyd und mit organischem Ester von besonderer Bedeutung ist, wobei jedoch auch ein Härten mit anderen in die Formmasse eingemischten Stoffen als organischer Ester, wie Säuren, Zement,  



   Dikalziumsilikat oder Silizium, zur Anwendung kommen kann
Ester, die oft als Härter benutzt werden, sind Mischungen aus
Diazetin (Glyzeryldiazetat) und Triazetin (Glyzeryltriazetat) oder Mischungen aus Diazetin und Äthylglykoldiazetat in verschiedenen Gewichtsverhältnissen, die auf den gewünschter
Härtezeiten beruhen. Die genannten Ester können auch je für sich angewandt werden. Auch andere Ester sind anwendbar, u. a. Azetate aus Glykol. Die Menge Ester, die dem Sand bei der Zubereitung der Formmasse zugesetzt wird, beträgt zweckmässigerweise   0,05-2%    des Sandgewichtes. Bei der
Herstellung einer Form zur Esterhärtung kann die Mischung der Komponenten beispielsweise in einem kontinuierlichen Schraubenmischer vorgenommen werden, wobei, wie bereits erwähnt, normalerweise Sand und Ester gemischt werden, bevor man das Silikat zusetzt.

  Die Form kann u. a. dadurch hergestellt werden, dass die Formmasse nach dem Einmischen des Silikats über das Modell rinnt, das zweckmässigerweise vibriert oder gestampft wird. Nachdem die Form 15-30 Minuten härten konnte, kann das Modell herausgehoben werden.



  Nach einer weiteren Härtung von einigen Stunden werden das Ober- und Unterteil der Form dann zusammengesetzt. Das Giessen wird meistens frühestens nach 6 Stunden ausgeführt.



  Das Abgiessen kann z. B. aus Bodenentleerpfannen geschehen.



   Eventuell verwendete Kerne können, wenn gewünscht, in entsprechender Weise hergestellt werden. Nachdem das Gussstück abgekühlt ist, wird die mit Guss gefüllte Form entsprechend der vorliegenden Erfindung mit der alkalischen Wasserlösung behandelt.



   Die alkalische Wasserlösung kann durch Auflösung von Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd und/oder einem anderen Alkalimetallhydroxyd und/oder Ammoniak in Wasser hergestellt werden. Selbstverständlich können auch andere Stoffe als die vorgenannten verwendet werden, wenn sie Wasserlösungen mit genügender Alkalität ergeben. Der pH-Wert der Wasserlösung ist zweckmässigerweise mindestens 12 und vorzugsweise mindestens 13. Wird Alkalimetallhydroxyd zum Erreichen der Alkalität benutzt, soll die Alkalimetallhydroxydmenge mindestens 0,4%, zweckmässigerweise   0,420%    und vorzugsweise   0,O10%    des gesamten Gewichtes an Hydroxyd und Wasser betragen. Bei der Verwendung von Ammoniak wird eine Menge von   10-30%    des gesamten Gewichtes von Ammoniak und Wasser bevorzugt.



   Eine Erhöhung der Wasserlösungstemperatur verbessert den Zerfall markant. Besonders dann, wenn Probleme vorliegen, die Formmasse abzubrechen, die dicht am Gussstück liegt und daher der grössten Wärme ausgesetzt wird, kann es von Bedeutung sein, die Temperatur der, Wasserlösung zu erhöhen.



  Bestehen derartige Probleme, wird auch die Anwendung eines hohen Gehaltes Alkalimetallhydroxyd in der Wasserlösung empfohlen. Die Temperatur der Wasserlösung beträgt zweckmässigerweise mindestens   40     C und am besten höchstens   100"    C, vorzugsweise   50-80" C.    Die Behandlung geschieht normalerweise bei Atmosphärendruck während einer Zeit von 1   Minuten    Stunde.



   Nachdem die Gussteile von der Formmasse befreit wurden, werden sie mit Wasser, beispielsweise durch Spülen, gereinigt.



   Die abgebrochene Formmasse in Form von mit Alkalimetallhydroxyd verunreinigtem Sand kann nach der Reinigung, die aus einem wiederholten Spülen mit Wasser und darauffolgendem Trocknen besteht, zur Herstellung einer neuen Form masse benutzt werden, d.h. die Formmasse kann erneut benutzt werden. Bei der Verwendung von Esterhärtern wird, wie bereits beschrieben, zuerst Ester und danach Wasserglas oder ein anderes Silikatbindemittel in die reingemachte Formmasse gemischt. Danach ist dieselbe fertig für die Herstellung neuer Formen.



   Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben:
Beispiel 1
Eine Formmasse wird aus Quarzsand mit einer Mittelkorn grösse von 0,25 mm hergestellt. Der Sand wird erst mit 0,4
Gewichtsprozent (auf den Sand gerechnet) eines Esterhärters, bestehend aus einer Mischung gleicher Teile Diazetin und
Triazetin, und danach mit 4 Gewichtsprozent (auf den Sand gerechnet) Wasserglas gemischt, das 40 Gewichtsprozent Sili kat und 60 Gewichtsprozent Wasser enthält. Nach der Anfer tigung einer Blockform und dem Eingiessen von Gussstahl auf herkömmliche Weise muss die mit Guss gefüllte Form abküh len, bis das Gussstück eine Temperatur von zwischen 200 und    500    C hat. Danach wird dieselbe in ein   55d0"    C warmes Bad gesenkt, das aus einer dreiprozentigen Natriumhydroxydlösung besteht.

  Nach ca. 5 Minuten ist die Formmasse abgebrochen  (auseinandergefallen) und das Gussstück freigelegt.



   Beispiel 2
Eine mit Guss gefüllte Form wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Danach wird sie mit einer    55-60     C warmen, dreiprozentigen Natriumhydroxydlösung begossen. Nach einigen Minuten ist die Formmasse abgebrochen und das Gussstück freigelegt.



   Beispiel 3
Eine Flaschenform wird aus derselben Formmasse wie die in Beispiel 1 beschriebene hergestellt. Die mit Guss gefüllte Form wird in ein alkalisches Bad derselben Art gesenkt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Auch in diesem Fall wird die Formmasse schnell abgebrochen und das Gussstück freigelegt.



  Dadurch, dass sich die Formmasse in einer Flasche befindet, dauert das Abbrechen und Freilegen jedoch etwas länger als bei der Blockform.



   Beispiel 4
Eine mit Guss gefüllte Flaschenform wird auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise hergestellt. Die mit Guss gefüllte Form wird mit einer alkalischen Wasserlösung derselben Art, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, und mit einem Druck von ungefähr 5 Atm. bespritzt. Auch in diesem Fall wird die Formmasse abgebrochen und das Gussstück schnell freigelegt.



   Beispiel 5
Die Formmasse, die nach einem der Beispiele 3 abgebrochen wurde, rieselt in einen Behälter, der mit Wasser gefüllt ist, und dem kontinuierlich Wasser durch eine Spritzanordnung im Boden des Behälters zugeführt wird. Durch die letzgenannte Wasserzufuhr erzielt man eine Turbulenz im Wasser und ein kontinuierliches Durchströmen des Wassers. Das Wasser verlässt den Behälter über einen Randablauf. Der Sand wird dabei bei seiner Passage durch das Wasser gewaschen. Der Feinanteil der Formmasse verlässt den Behälter über den Randablauf. Die Behandlung wird so vorgenommen, dass der pH-Wert im Wasser unter 10 gehalten wird. Nachdem das Waschen beendet ist, wird der Sand aus dem Behälter genommen und in einer Sandtrockenanlage getrocknet.

   Der auf diese Weise regenerierte Sand wird zur erneuten Verwendung zuerst mit 0,4 Gewichtsprozent (auf den Sand gerechnet) Esterhärter, bestehend aus gleichen Teilen Diazetin und Triazetin, und danach mit 4 Gewichtsprozent (auf den Sand gerechnet) Wasserglas gemischt, das 40 Gewichtsprozent Silikat und 60 Gewichtsprozent Wasser enthält. Die Formmasse wird auf ein Modell aufgetragen und muss 20 Minuten härten, wonach das Modell herausgehoben wird. Nach einer Härtungszeit von 8 Stunden geschieht das Abgiessen, und beim Herausschlagen weist das Gussstück gute Oberflächen auf, und eine Neigung zum Eindringen von Metall besteht nicht.  



   Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist zum Herausschlagen und zur Regenerierung silikatgebundener Formmassen für verschiedene Gussarten anwendbar, wie beispielsweise   Gusseisen,    Gussstahl, Leichtmetalle, Bronzen usw.



  Besonders grosse Vorteile erzielt man entsprechend der Erfindung für Gussstahl. 



  
 

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   PATENT CLAIMS
1. Process for knocking out silicate-bound molding compound from a mold filled with casting, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of an alkaline water solution to dissolve the silicate binder and to loosen grains of the molding compound.



   2. The method according to claim 1, characterized in that the mold filled with casting is lowered into the alkaline water solution or poured or sprayed with the same.



   3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the water solution has a pH of at least 12.



   4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the water solution was made alkaline with an alkali metal hydroxide.



   5. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the water solution has been made alkaline with ammonia.



   6. The method according to any one of claims 14, characterized in that the water solution contains at least 0.4 percent by weight of an alkali metal hydroxide.



   7. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the temperature of the water solution is at least 40 C.



   8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that the alkaline water solution is removed from the molding compound knocked out and the molding compound treated in this way is used to produce new molds.



   9. The method according to claim 8, characterized in that the knocked-out molding compound is washed with water and the washing is carried out until the pH of the water is at most 10.



   10. The method according to any one of claims 1-9, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of the alkaline water solution before the casting has cooled down to room temperature.



   In the manufacture of molds and cores for casting metallic materials such as cast iron, cast steel, light metals, bronzes, etc., a molding compound is often used which contains sand and a silicate binder, usually water glass. The silicate can u. a. with the help of an organic ester, such as. B. triazetine, which is mixed into the molding compound, or hardened with carbon dioxide, which is passed through manufactured cores or molds. The hardening takes place with the excretion of silica gel, which connects the grains of sand, and usually takes place at room temperature. When using ester hardening, sand and ester are normally mixed first, after which the silicate is added to the mixture of sand and ester. Immediately after the silicate has been mixed in, the molding compound is molded.

  The model can usually be lifted out after 15-30 minutes, while casting is only possible after a few hours.



   A well-known problem with silicate-bonded molding compositions are their poor disintegration properties, which makes it difficult to knock out the hardened molding compound mechanically, e.g. B. with a vibrator or a sledgehammer, is required to expose the cast part. Knocking out is hard manual work in a dusty and noisy environment. The form residues, which consist of silicate-bonded lumps of sand of various sizes and reinforcing iron, are transported to the crotch area or undergo regeneration in a special system.



   It is known that the disintegration properties of silicate-bound molding compositions can be improved by adding various organic substances, such as sugar, extrin, starch, wood flour and carbon powder, to the molding composition.



  However, the improvement in the disintegration properties which can be achieved by the additives mentioned does not by far solve the problem of knocking out. Even when using the additives, one is forced to use mechanical methods.



   According to the present invention, when knocking out silicate-bound molding compound, it has been found possible to avoid difficult mechanical methods and thus associated inconveniences. Knocking out the molding compound and exposing a casting with high quality can be radically facilitated. At the same time, the method according to the invention has the advantage that it enables simple regeneration of the molding compound used so that it can be used again for the production of new molds and cores.



   More specifically, the present invention relates to a method for knocking out a silicate-bound molding compound from a mold filled with casting, i. H. from a mold with a casting, possibly with a core, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of an alkaline water solution to dissolve the silicate binder.



   The mold filled with cast can a. exposed to the action of an alkaline water solution by lowering it into solution in a bath or by pouring or spraying it with the alkaline water solution. In many cases, dipping or spraying is preferable to immersion, since such methods can be used to successively remove the molding compound that has broken off the surface of the mold, so that the molding compound underneath is more effectively accessible to the alkaline water solution. The spraying method can be particularly valuable when knocking out cores, since sand is usually more difficult to remove from cores. A suitable pressure of the water solution when spraying can be 1-50 atm. be.

  If you want to expose a metallic, clean surface on the casting at the same time, it may be necessary to apply a higher pressure, for example 50-300 Atm. For economic reasons, after the water solution has been used for pouring or spraying the mold filled with casting and then being separated from the detached sand, it should be recirculated to the deflection equipment in order to be used for pouring or spraying new molds filled with casting.



   The mold made of silicate-bound molding compound can be produced in a conventional manner. The molding composition can thus be made from quartz sand, chromite sand, olivine sand or another sand used in foundry technology. Water glass is preferred as a binding agent for the sand, but it is also possible to use other water-soluble silicates.



   The amount of silicate that is added during the preparation of the molding compound is expediently 0.5-5 no of the sand weight. The silicate is usually added in the form of a water solution. No water is included in the aforementioned amount of silicate. Hardening can be carried out in a conventional manner, hardening with carbon dioxide and with organic ester being particularly important, but hardening with substances mixed into the molding composition as organic esters, such as acids, cement,



   Dicalcium silicate or silicon, can be used
Esters, which are often used as hardeners, are mixtures of
Diazetin (glyceryl diacetate) and triazetin (glyceryl triacetate) or mixtures of diazetin and ethyl glycol diacetate in different weight ratios, based on the desired
Hardening times are based. The esters mentioned can also be used individually. Other esters can also be used, u. a. Acetates from glycol. The amount of ester which is added to the sand during the preparation of the molding compound is advantageously 0.05-2% of the sand weight. In the
To prepare a mold for ester hardening, the components can be mixed, for example, in a continuous screw mixer, and as already mentioned, sand and ester are normally mixed before the silicate is added.

  The shape can a. be produced in that the molding compound runs after the silicate has been mixed in, over the model, which is expediently vibrated or pounded. After the mold has hardened for 15-30 minutes, the model can be lifted out.



  After a further hardening of a few hours, the upper and lower part of the mold are then put together. The casting is usually carried out after 6 hours at the earliest.



  The pouring can, for. B. happen from bottom emptying pans.



   Any cores that are used can, if desired, be produced in a corresponding manner. After the casting has cooled, the mold filled with casting is treated with the alkaline water solution according to the present invention.



   The alkaline water solution can be prepared by dissolving sodium hydroxide, potassium hydroxide and / or another alkali metal hydroxide and / or ammonia in water. Of course, other substances than those mentioned above can also be used if they produce water solutions with sufficient alkalinity. The pH of the water solution is expediently at least 12 and preferably at least 13. If alkali metal hydroxide is used to achieve alkalinity, the amount of alkali metal hydroxide should be at least 0.4%, expediently 0.420% and preferably 0.010% of the total weight of hydroxide and water. When using ammonia, an amount of 10-30% of the total weight of ammonia and water is preferred.



   Increasing the water solution temperature markedly improves decay. Especially when there are problems breaking off the molding compound that is close to the casting and therefore exposed to the greatest heat, it can be important to raise the temperature of the water solution.



  If such problems exist, the use of a high content of alkali metal hydroxide in the water solution is also recommended. The temperature of the water solution is expediently at least 40.degree. C. and preferably at most 100.degree. C., preferably 50-80.degree. C. The treatment normally takes place at atmospheric pressure for a period of 1 minute.



   After the castings have been freed from the molding compound, they are cleaned with water, for example by rinsing.



   The broken-off molding compound in the form of sand contaminated with alkali metal hydroxide can, after cleaning, consisting of repeated rinsing with water and subsequent drying, be used to produce a new molding compound, i.e. the molding compound can be used again. When using ester hardeners, as already described, first ester and then water glass or another silicate binder are mixed into the cleaned molding compound. After that, it is ready to make new molds.



   Exemplary embodiments of the invention are described below:
example 1
A molding compound is made from quartz sand with a medium grain size of 0.25 mm. The sand only becomes 0.4
Weight percent (calculated on the sand) of an ester hardener, consisting of a mixture of equal parts of diazetin and
Triazetin, and then mixed with 4 weight percent (calculated on the sand) water glass that contains 40 weight percent silicate and 60 weight percent water. After producing a block mold and pouring cast steel in a conventional manner, the mold filled with cast iron must cool until the casting has a temperature of between 200 and 500 ° C. Then it is lowered into a 55d0 "C bath, which consists of a three percent sodium hydroxide solution.

  After about 5 minutes the molding compound has broken off (fallen apart) and the casting has been exposed.



   Example 2
A mold filled with cast is made in the manner described in Example 1. Then it is poured with a 55-60 C warm, three percent sodium hydroxide solution. After a few minutes, the molding compound has broken off and the casting has been exposed.



   Example 3
A bottle mold is made from the same molding compound as that described in Example 1. The mold filled with cast is lowered into an alkaline bath of the same type as described in Example 1. In this case too, the molding compound is quickly broken off and the casting is exposed.



  Because the molding compound is in a bottle, breaking and exposing takes a little longer than with the block mold.



   Example 4
A bottle mold filled with casting is produced in the manner described in Example 3. The cast mold is filled with an alkaline water solution of the same type as described in Example 1 and at a pressure of approximately 5 atm. splattered. In this case, too, the molding compound is broken off and the casting is quickly exposed.



   Example 5
The molding compound which was broken off according to one of Examples 3 trickles into a container which is filled with water and to which water is continuously fed through a spray arrangement in the bottom of the container. The latter water supply creates turbulence in the water and a continuous flow of water through it. The water leaves the tank via a drain at the edge. The sand is washed as it passes through the water. The fine portion of the molding compound leaves the container via the edge drain. The treatment is carried out in such a way that the pH in the water is kept below 10. After the washing is finished, the sand is removed from the container and dried in a sand drying plant.

   The sand regenerated in this way is mixed with 0.4 weight percent (calculated on the sand) ester hardener, consisting of equal parts of diazetin and triazetin, and then with 4 weight percent (calculated on the sand) water glass, the 40 weight percent silicate and contains 60 weight percent water. The molding compound is applied to a model and has to harden for 20 minutes, after which the model is lifted out. The casting takes place after a hardening time of 8 hours, and when the casting is knocked out it has good surfaces and there is no tendency for metal to penetrate.



   The method according to the present invention is applicable for knocking out and regenerating silicate-bound molding compounds for various types of casting, such as, for example, cast iron, cast steel, light metals, bronzes, etc.



  According to the invention, particularly great advantages are achieved for cast steel.


    

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herausschlagen silikatgebundener Formmasse aus einer mit Guss gefüllten Form, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form dem Einwirken einer alkalischen Wasserlösung zum Auflösen des Silikatbin demittels und zum Losmachen von Körnern der Formmasse ausgesetzt wird.  PATENT CLAIMS 1. Process for knocking out silicate-bound molding compound from a mold filled with casting, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of an alkaline water solution to dissolve the silicate binder and to loosen grains of the molding compound. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form in die alkalische Wasserlösung gesenkt oder mit derselben begossen oder bespritzt wird.  2. The method according to claim 1, characterized in that the mold filled with casting is lowered into the alkaline water solution or poured or sprayed with the same. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung einen pH-Wert von mindestens 12 hat.  3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the water solution has a pH of at least 12. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mit einem Alkalimetallhydroxyd alkalisch gemacht wurde.  4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the water solution was made alkaline with an alkali metal hydroxide. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mit Ammoniak alkalisch gemacht wurde.  5. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the water solution has been made alkaline with ammonia. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlösung mindestens 0,4 Gewichtsprozent eines Alkalimetallhydroxyds enthält.  6. The method according to any one of claims 14, characterized in that the water solution contains at least 0.4 percent by weight of an alkali metal hydroxide. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Wasserlösung mindestens 40 C beträgt.  7. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the temperature of the water solution is at least 40 C. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Wasserlösung von der herausgeschlagenen Formmasse entfernt wird und die so behandelte Formmasse zur Herstellung neuer Formen verwendet wird.  8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that the alkaline water solution is removed from the molding compound knocked out and the molding compound treated in this way is used to produce new molds. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die herausgeschlagene Formmasse mit Wasser gewaschen wird und das Waschen so lange vorgenommen wird, bis der pH-Wert des Wassers höchstens 10 ist.  9. The method according to claim 8, characterized in that the knocked-out molding compound is washed with water and the washing is carried out until the pH of the water is at most 10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form dem Einwirken der alkalischen Wasserlösung ausgesetzt wird, ehe sich der Guss bis auf Raumtemperatur abgekühlt hat.  10. The method according to any one of claims 1-9, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of the alkaline water solution before the casting has cooled down to room temperature. Bei der Herstellung von Formen und Kernen zum Giessen metallischer Materialien, wie Gusseisen, Gussstahl, Leichtmetalle, Bronzen usw., wird oft eine Formmasse verwendet, die Sand und ein Silikatbindemittel, normalerweise Wasserglas, enthält. Das Silikat kann u. a. mit Hilfe einer organischen Esters, wie z. B. Triazetin, der unter die Formmasse gemischt wird, oder mit Kohlendioxyd gehärtet werden, das durch angefertigte Kerne oder Formen geleitet wird. Das Härten geschieht unter Ausscheidung von Kieselsäuregel, das die Sandkörner verbindet, und geschieht üblicherweise bei Zimmertemperatur. Bei der Anwendung einer Esterhärtung werden normalerweise zuerst Sand und Ester gemischt, worauf das Silikat der Mischung aus Sand und Ester zugesetzt wird. Unmittelbar nach dem Einmischen des Silikates wird die Form masse geformt.  In the manufacture of molds and cores for casting metallic materials such as cast iron, cast steel, light metals, bronzes, etc., a molding compound is often used which contains sand and a silicate binder, usually water glass. The silicate can u. a. with the help of an organic ester, such as. B. triazetine, which is mixed into the molding compound, or hardened with carbon dioxide, which is passed through manufactured cores or molds. Hardening occurs with the excretion of silica gel, which connects the grains of sand, and is usually done at room temperature. When using ester hardening, sand and ester are usually mixed first, after which the silicate is added to the mixture of sand and ester. Immediately after the silicate has been mixed in, the molding compound is molded. Das Modell kann meistens nach 15-30 Minuten herausgehoben werden, während das Giessen erst nach einigen Stunden möglich ist. The model can usually be lifted out after 15-30 minutes, while casting is only possible after a few hours. Ein allgemein bekanntes Problem mit silikatgebundenen Formmassen sind deren schlechte Zerfallseigenschaften, wodurch ein schwieriges Herausschlagen der gehärteten Form masse auf mechanischem Wege, z. B. mit einem Vibrator oder auch einem Vorschlaghammer, erforderlich wird, um das gegossene Teil freizulegen. Das Herausschlagen ist eine harte manuelle Arbeit in einem staubigen und lauten Milieu. Die Formreste, die aus silikatgebundenen Sandklumpen verschiedener Grössen sowie Armierungseisen bestehen, werden zum Schrittplatz transportiert oder einer Regenerierung in einer besonderen Anlage unterzogen.  A well-known problem with silicate-bonded molding compositions are their poor disintegration properties, which makes it difficult to knock out the hardened molding compound mechanically, e.g. B. with a vibrator or a sledgehammer, is required to expose the cast part. Knocking out is hard manual work in a dusty and noisy environment. The form remnants, which consist of silicate-bonded lumps of sand of various sizes and reinforcing iron, are transported to the crotch or undergo regeneration in a special system. Es ist bekannt, dass die Zerfallseigenschaften silikatgebundener Formmassen dadurch verbessert werden können, dass man der Formmasse verschiedene organische Stoffe, wie Zucker, Extrin, Stärke, Holzmehl und Kohlenpulver, zusetzt.  It is known that the disintegration properties of silicate-bound molding compositions can be improved by adding various organic substances, such as sugar, extrin, starch, wood flour and carbon powder, to the molding composition. Die Verbesserung der Zerfallseigenschaften, die man durch die genannten Zusätze erzielen kann, löst jedoch bei weitem nicht das Problem des Herausschlagens. Auch bei der Verwendung der Zusätze ist man gezwungen, mechanische Methoden anzuwenden. However, the improvement in the disintegration properties which can be achieved by the additives mentioned does not by far solve the problem of knocking out. Even when using the additives, one is forced to use mechanical methods. Gemäss der vorliegenden Erfindung hat es sich beim Herausschlagen silikatgebundener Formmasse als möglich erwiesen, schwierige mechanische Methoden und somit damit zusammenhängende Ungelegenheiten zu vermeiden. Das Herausschlagen der Formmasse und die Freilegung eines Gussstückes mit hoher Qualität kann dadurch radikal erleichtert werden. Gleichzeitig hat das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, dass es mit einfachen Methoden eine Regenerie- rung der angewendeten Formmasse ermöglicht, so dass diese wieder für die Herstellung neuer Formen und Kerne verwendet werden kann.  According to the present invention, when knocking out silicate-bound molding compound, it has been found possible to avoid difficult mechanical methods and thus associated inconveniences. Knocking out the molding compound and exposing a casting with high quality can thereby be radically facilitated. At the same time, the method according to the invention has the advantage that it enables simple regeneration of the molding compound used so that it can be used again for the production of new molds and cores. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herausschlagen einer silikatgebundenen Formmasse aus einer mit Guss gefüllten Form, d. h. aus einer Form mit einem Gussstück, eventuell mit einem Kern, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Guss gefüllte Form der Einwirkung einer alkalischen Wasserlösung zum Auflösen des Silikatbindemittels ausgesetzt wird.  More specifically, the present invention relates to a method for knocking out a silicate-bound molding compound from a mold filled with casting, i. H. from a mold with a casting, possibly with a core, characterized in that the mold filled with casting is exposed to the action of an alkaline water solution to dissolve the silicate binder. Die mit Guss gefüllte Form kann u. a. dadurch der Einwirkung einer alkalischen Wasserlösung ausgesetzt werden, dass man sie in ein Bad aus der Lösung senkt oder sie mit der alkalischen Wasserlösung begiesst oder bespritzt. Das Begiessen oder Bespritzen ist dem Hineintauchen in vielen Fällen vorzuziehen, da man mit solchen Methoden die von der Oberfläche der Form abgebrochene Formmasse sukzessiv abtransportieren kann, so dass die darunterliegende Formmasse für die alkalische Wasserlösung effektiver zugänglich wird. Insbesondere beim Herausschlagen von Kernen kann die Spritzmethode wertvoll sein, da der Abtransport von Sand normalerweise bei Kernen schwieriger ist. Ein geeigneter Druck der Wasserlö- sung beim Spritzen kann 1-50 Atm. sein.  The mold filled with cast can a. exposed to the action of an alkaline water solution by lowering it into solution in a bath or by pouring or spraying it with the alkaline water solution. In many cases, dipping or spraying is preferable to immersion, since such methods can be used to successively remove the molding compound that has broken off the surface of the mold, so that the molding compound underneath is more effectively accessible to the alkaline water solution. The spraying method can be particularly valuable when knocking out cores, since sand is usually more difficult to remove from cores. A suitable pressure of the water solution when spraying can be 1-50 atm. be. Möchte man gleichzeitig eine metallische, reine Oberfläche am Gussstück freilegen, kann es erforderlich sein, einen höheren Druck anzuwenden, beispielsweise 50-300 Atm. Aus wirtschaftlichen Gründen soll die Wasserlösung, nachdem sie zum Begiessen oder Bespritzen der mit Guss gefüllten Form benutzt und danach von dem abgelösten Sand separiert wurde, zur Ausschlageausrüstung rezirkuliert werden, um zum Begiessen oder Bespritzen neuer mit Guss gefüllter Formen benutzt zu werden. If you want to expose a metallic, clean surface on the casting at the same time, it may be necessary to apply a higher pressure, for example 50-300 Atm. For economic reasons, after the water solution has been used for pouring or spraying the mold filled with casting and then being separated from the detached sand, it should be recirculated to the deflection equipment in order to be used for pouring or spraying new molds filled with casting. Die Form aus silikatgebundener Formmasse kann auf konventionelle Art hergestellt sein. Somit kann die Formmasse aus Quarzsand, Chromitsand, Olivinsand oder einem anderen in der Giessereitechnik verwendeten Sand hergestellt sein. Als Bindemittel für den Sand wird Wasserglas bevorzugt, doch ist es möglich, auch andere wasserlösliche Silikate anzuwenden.  The mold made of silicate-bound molding compound can be produced in a conventional manner. The molding composition can thus be made from quartz sand, chromite sand, olivine sand or another sand used in foundry technology. Water glass is preferred as a binding agent for the sand, but it is also possible to use other water-soluble silicates. Die Menge Silikat, die bei der Zubereitung der Formmasse zugesetzt wird, beträgt zweckmässigerweise 0,5-5 No des Sandgewichtes. Das Silikat wird normalerweise in Form einer Wasserlösung zugesetzt. In die vorgenannte Silikatmenge ist kein Wasser eingerechnet. Das Härten kann auf herkömmliche Weise geschehen, wobei ein Härten mit Kohlendioxyd und mit organischem Ester von besonderer Bedeutung ist, wobei jedoch auch ein Härten mit anderen in die Formmasse eingemischten Stoffen als organischer Ester, wie Säuren, Zement, **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.  The amount of silicate that is added during the preparation of the molding compound is expediently 0.5-5 no of the sand weight. The silicate is usually added in the form of a water solution. No water is included in the aforementioned amount of silicate. Hardening can be carried out in a conventional manner, hardening with carbon dioxide and with organic ester being of particular importance, but hardening with substances mixed into the molding composition as organic esters, such as acids, cement, ** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
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