DE1067986B

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Publication number: DE1067986B
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Publication date: 1959-10-29

Description

Bindemittel für Gießereizwecke auf Basis fetter Öle Es ist bekannt, als Bindemittel trocknende Öle, insbesondere Leinöl, zu verwenden. Quarzsand wird mit diesen Ölen vermischt, so daß er eine klebfeuchte Konsistenz bekommt. Aus derartigen Mischungen werden z. B. Kerne geformt und durch Aushärten der Öle unter Anwendung von Wärme in einen harten Zustand übergeführt. Das Aushärten der trocknenden Öle beruht auf chemischer Abbindung von Sauerstoff.Binder for foundry purposes based on fatty oils It is known to use drying oils, especially linseed oil, as binders. Quartz sand will mixed with these oils so that it has a sticky consistency. From such Mixtures are z. B. Cores formed and applied by curing the oils converted into a hard state by heat. The hardening of the drying oils is based on the chemical binding of oxygen.

Es ist ferner bekannt, daß alle fetten Öle, sowohl trocknende Öle als auch nichttrocknende Öle, durch Abbindung von Schwefel zu erhärten vermögen. Derartige Reaktionen zwischen fetten Ölen und Schwefel werden zur Herstellung von Kautschuksurrogaten angewendet; sind bisher aber noch nicht im Gießereiwesen zur Herstellung von Kernen oder Formen benutzt worden.It is also known that all fatty oils, both drying oils as well as non-drying oils, able to harden by setting sulfur. Such reactions between fatty oils and sulfur are used to produce Rubber surrogates applied; but are not yet in the foundry industry Manufacture of cores or molds has been used.

Die erfindungsgemäßen Bindemittel bestehen aus fetten Ölen und elementarem Schwefel. Den fetten Ölen können auch Bitumina und bitumenähnliche Substanzen zugemischt sein. Die damit hergestellten Formen oder Kerne härten infolge chemischer Reaktion zwischen den fetten Ölen und dem Schwefel aus. Soweit schon fette Öle zusammen mit Schwefel Verwendung gefunden haben, ist dieses ausschließlich bei der Herstellung der Bindemittel geschehen, so daß die chemischen Reaktionen zwischen fetten Ölen und Schwefel bereits bei der Herstellung des Bindemittels verbraucht waren und in keiner Weise für das Aushärten der Formen oder Kerne nutzbar gemacht werden konnten. Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, daß die das Aushärten herbeiführende Reaktionsfähigkeit zwischen fetten Ölen und Schwefel erst bei der Herstellung der Formen oder Kerne selbst ausgenutzt werden darf.The binders according to the invention consist of fatty oils and elemental oils Sulfur. Bitumina and bitumen-like substances can also be mixed with the fatty oils be. The molds or cores produced with it harden as a result of a chemical reaction between the fatty oils and the sulfur. So much for fatty oils together with If sulfur has been used, it is only used in production the binders happen so that the chemical reactions between fatty oils and sulfur were already consumed in the manufacture of the binder and in could not be used in any way for the hardening of the molds or cores. The invention is therefore based on the knowledge that the hardening effect Reactivity between fatty oils and sulfur only during the production of the Shapes or cores themselves may be exploited.

Die Vorteile der beanspruchten Bindemittel gegenüber den trocknenden Ölen liegen in den niedrigeren Preisen und den wesentlich kürzeren Aushärtungszeiten.The advantages of the claimed binders over the drying ones Oils lie in the lower prices and the much shorter curing times.

Die niedrigeren Preise ergeben sich einmal daraus, daß bei gleichbleibendem Endeffekt ein Teil Öl durch den relativ billigeren Schwefel ersetzt werden kann und zum anderen daraus, daß die teueren trocknenden Öle ganz oder teilweise durch billigere nichttrocknende Öle ausgetauscht werden können.The lower prices result from the fact that with constant Ultimately, some of the oil can be replaced by the relatively cheaper sulfur and on the other hand from the fact that the expensive drying oils completely or partially through cheaper non-drying oils can be substituted.

Die kürzeren Aushärtungszeiten gehen aus den Ergebnissen von vergleichenden Versuchen hervor. Für die Versuche wurde ein getrockneter Quarzsand benutzt. Beim ersten Versuch wurden 95 Gewichtsprozent dieses Sandes mit 5 Gewichtsprozent Leinöl vermischt. Aus dieser Mischung wurden nach dem im Gießereiwesen bekannten GF-Verfahren Prüfkerne gestampft. Im zweiten Fall wurden 95 Gewichtsprozent des gleichen Sandes mit 3,5 Gewichtsprozent Leinöl und 1,5 Gewichtsprozent Schwefelblüte vermischt und aus dieser Mischung nach gleichem Verfahren Prüfkerne gestampft. Beide Sorten von Prüfkernen wurden zugleich zum Aushärten verschieden lange Zeiten einer Temperatur von 350° C ausgesetzt. Bei einem Vergleich der nach verschiedenen Aushärtezeiten entstandenen Druckfestigkeiten der Prüfkerne ergab sich, daß zur Erreichung gleicher Druckfestigkeiten im zweiten Fall, also bei der Mischung des Leinöls mit Schwefel, bedeutend kürzere Aushärtezeiten nötig waren.The shorter curing times are based on the results of comparative Try out. A dried quartz sand was used for the experiments. At the The first attempt was 95 percent by weight of this sand with 5 percent by weight of linseed oil mixed. This mixture was converted into GF using the foundry technique Test cores tamped. In the second case it was 95 percent by weight of the same sand mixed with 3.5 weight percent linseed oil and 1.5 weight percent sulfur blossom and test cores are stamped from this mixture using the same procedure. Both types of Test cores were simultaneously used for curing at one temperature for different lengths of time exposed to 350 ° C. When comparing the different curing times resulting compressive strengths of the test cores showed that to achieve the same Compressive strength in the second case, i.e. when the linseed oil is mixed with sulfur, significantly shorter curing times were necessary.

Ein weiterer, aus den kurzen Aushärtezeiten folgender Vorteil der beanspruchten Bindemittel besteht darin, daß sie es ermöglichen, die Formen oder Kerne während des Aushärtungsprozesses in den Kästen zu belassen. Dadurch werden Verformungen oder Zerstörungen, die bei und nach der Entnahme der noch nicht ausgehärteten Formen oder Kerne aus den Kästen häufig entstehen, vollständig vermieden; Maßhaltigkeit und Präzision der Formen oder Kerne werden erhöht. Ein derartiges elegantes Verfahren wäre mit trocknenden Ölen als Bindemittel unmöglich, weil man eventuell stundenlange Aushärtezeiten in Kauf nehmen müßte, was für die Serienfertigung einer bestimmten Form oder eines Kernes stets die Entnahme der noch nicht ausgehärteten Form oder des Kernes oder aber eine aus Rentabilitätsgründen untragbar große Anzahl kostspieliger Kästen erfordern würde.Another advantage of the claimed binders is that they allow the shapes or To leave the cores in the boxes during the curing process. This will be Deformations or destruction that occurred during and after the removal of the not yet hardened Forms or cores from the boxes often arise, completely avoided; Dimensional accuracy and precision of the molds or cores are increased. Such a neat process would be impossible with drying oils as binders, because you might spend hours Curing times would have to be accepted for the series production of a certain Form or a core always the removal of the not yet hardened form or of the core or, for reasons of profitability, an unsustainably large number of expensive ones Boxes would require.

Die beanspruchten Bindemittel bestehen im einfachsten Fall aus Mischungen der fetten Öle mit feinverteiltem elementarem Schwefel. Derartige Mischungen werden zur Bereitung von Formsandmischungen in bekannter Weise mit Quarzsand vermischt. Der Quarzsand kann aber auch mit feingepulvertem Schwefel und hernach mit den fetten Ölen vermischt werden, oder man benetzt erst den Sand mit den fetten Ölen und mischt dann: Schwefelpulver dazu. In manchen Fällen erscheint es angebracht, trockenen Quarzsand in warmem Zustand mit Schwefel zu verrühren, so daß der Schwefel an die Sandkörnchen fixiert wird, uni' hinterher die fetten Öle beizumengen. Aus-führungsbeispiele 1. 1 Gewichtsteil Schwefelblüte und 1,5 Gewichts-,teile Leinöl werden mit. 1,00 Gewichtsteilen Silbersand vermischt. Der Schwefel kann hierbei in 150° C warmen Sand hineingemischt werden, während das Leinöl nach Erkalten zugegeben wird.In the simplest case, the claimed binders consist of mixtures of fatty oils with finely divided elemental sulfur. Such mixtures are mixed in a known manner with quartz sand to prepare molding sand mixtures. The quartz sand can also be mixed with finely powdered sulfur and then with the fatty oils, or you can first wet the sand with the fatty oils and then mix in: sulfur powder. In some cases it seems advisable to stir dry quartz sand in a warm state with sulfur so that the sulfur is fixed to the grains of sand and then add the fatty oils. Embodiments 1. 1 part by weight of sulfur bloom and 1.5 parts by weight of linseed oil are added. 1.00 parts by weight of silver sand mixed. The sulfur can be mixed into sand at 150 ° C, while the linseed oil is added after it has cooled down.

2: 1,5 Gewichtsteile Schwefelblüte und 1,5 Gewichtsteile Rühöl werden mit 100 Gewichtsteilen Silbersand vermischt.2: 1.5 parts by weight of sulfur bloom and 1.5 parts by weight of boiling oil mixed with 100 parts by weight of silver sand.

3. 2 Gewichtsteile Leinöl,. .2 Gewichtsteile Tran und 1 Gewichtsteil Schwefel werden bis zu kolloidaler Feinheit des Schwefels irt Vibrationsrnühlen oder anderen Kugelmühlen vermahlen. Diese Mischung wird in Gehalten von 1 bis 5 Gewichtsprozent (abhängig von der Sandkörnung) mit trockenem Quarzsand vermischt.3. 2 parts by weight of linseed oil. .2 parts by weight of oil and 1 part by weight Up to the colloidal fineness of sulfur, sulfur is irted with vibratory mills or other ball mills. This mixture is in contents of 1 to 5 Percentage by weight (depending on the grain size of the sand) mixed with dry quartz sand.

4. 100 Gewichtsteile trockener Quarzsand mit einer Siebanalyse gemäß Tab. 1 werden mit 2,2 Gewichtsteilen Schwefelblüte vermischt, dann werden 1,8 Gewichtsteile Leinöl mit 1,8 Gewichtsteilen Braunkohlenteerhartpech (Krämer-Sarnow-Erweichungspunkt 90 bis 100° C) verschmolzen und dem Ganzen zugemischt. Diese Mischung ist zur Herstellung von Präzisionskernen geeignet, wobei sie in eiserne 250 his 300° C heiße Form- oder Kernkästen eingebracht und 45 bis 150 sec zur völligen Aushärtung der Formen oder Kerne darin gelassen wird.4. 100 parts by weight of dry quartz sand with a sieve analysis according to Tab. 1 are mixed with 2.2 parts by weight of sulfur bloom, then 1.8 parts by weight Linseed oil with 1.8 parts by weight of lignite tar hard pitch (Krämer-Sarnow softening point 90 to 100 ° C) melted and mixed into the whole. This mix is for making suitable for precision cores, whereby they are in iron 250 to 300 ° C hot mold or Core boxes introduced and 45 to 150 sec for complete hardening of the molds or Pips left in it.

5. 3 Gewichtsteile ranziges Schweineschmalz werden mit 1 Gewichtsteil Knochenöl verschmolzen. Nach dem Erkalten werden 1,5 Gewichtsteile Schwefelblüte dazu geknetet und das Ganze in Gehalten von 1 bis 5 Gewichtsprozent (abhängig von der Sandkörnung) mit trockenem Formsand vermischt.5. 3 parts by weight of rancid lard are mixed with 1 part by weight Fused bone oil. After cooling, 1.5 parts by weight of sulfur bloom become kneaded and the whole thing in contents of 1 to 5 percent by weight (depending on the sand grain) mixed with dry molding sand.

6. 1 Gewichtsteil ranziges Olivenöl wird mit 1 Gewichtsteil Sulfatpech (Krämer-Sarnow-Erweichungspunkt 25° C) verschmolzen und dann mit 1 Gewichtsteil Schwefelblüte gemischt. Zusatz in 1 bis 5 Gewichtsprozent (abhängig von der Sandkörnung) zu trockenem Formsand.6. 1 part by weight of rancid olive oil is mixed with 1 part by weight of sulphate pitch (Krämer-Sarnow softening point 25 ° C) and then fused with 1 part by weight Sulfur flower mixed. Addition in 1 to 5 percent by weight (depending on the grain size of the sand) too dry molding sand.

Claims

Pl # rENTANSPEOCriE: 1. Binder for foundry purposes based on fetter Oils, characterized in that it consists of fatty oils and elemental sulfur. 2., binder according to claim 1, characterized in that it is except drying Oils also contain non-drying oils. 3. Binder according to claim 1, characterized characterized in that the fatty oils contain bitumen and bitumen-like substances. 4. A method for producing a binder according to claim 1, characterized in that that the fatty oils are mechanically mixed with sulfur powder, 5. Method according to Claim 4, characterized in that the fatty oils with sulfur, in vibration or other ball mills to the colloidal fineness of the sulfur. 6. Process for the production of a foundry sand that can be bonded under Use of a binder according to claim 1, characterized in that the sulfur is mixed in hot sand and the fatty oils are added after cooling. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 335 323, 386 062.