DE2428547A1

DE2428547A1 - Phenol-formaldehyde novolak binder for foundry sand - contg. urea cpd for increased build up and cure rates of moulds and cores

Info

Publication number: DE2428547A1
Application number: DE19742428547
Authority: DE
Inventors: Robert S Craig; Calvin K Johnson
Original assignee: Unilever Bestfoods North America
Current assignee: Unilever Bestfoods North America
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1976-01-02

Abstract

A resin coated sand, for foundry cores and moulds, comprises (a) particles of sand coated with 1-8, pref. 1-6 wt.% of P-F novalak resin, (b) curing agent, pref. hexaomethylene tetramine, and (c) 115, pref. 1.5-3.5 wt. % ( on P-F resin) of a urea cpd. selected from (ethylene) urea and/or propylene urea. The incorpn. of (c) increases the build up rate and cure rate of the coated sand and both the invest time and cure time can be reduced in the mfr. of cores and moulds by the shell process. Hot and cold tensile strength of cores and moulds are increased.

Description

Mit Harz überzogener Sand Die Erfindung betrifft phenolische Harzbindemittel, ein neues Verfahren zur Aufbringung dieser Bindemittel auf diskrete inerte feste Teilchen, dabei erhaltene neue Massen sowie ein neues Verfahren zur Verwendung dieser Massen. Resin Coated Sand The invention relates to phenolic resin binders, a new method of applying these binders to discrete inert solids Particles, resulting new masses and a new method of using them Crowds.

Harzbindemittel wurden bisher zur Herstellung von durch Verbinden von diskreten inerten Feststoffteilfchen verfestigten Materialien verwendet, wobei als inerte- Feststoffteilchen Sand, Abriebgrieß, Holzschnitzel etc. eingesetztwurden und ein geeignetes Bindemittel zur Anwendung gelangte.Resin binders have heretofore been used in the manufacture of bonding materials solidified by discrete inert particulate matter, where sand, abrasive grit, wood chips, etc. were used as inert solid particles and a suitable binder was used.

Das Formmaskenverfahren zur Herstellung von Sandformteilen zum Giessen von Metallen ist bekannt. Wenn auch viele Variationen dieses Verfahrens bekannt geworden sind, so besteht dennoch dieses Vrfahren im wesentlichen darin, eine Mischung aus Sand und einen potentiell hitzehärtenden Harz auf ein erhitztes Muster aufzubringen, so desto das Harz, falls es nicht flüssig ist, schmilzt und unter Bildung von steifen Formmaskeateilen aushärtet' die zum Giessen von Metallen verwendet werden können.The molded mask process for making sand mold parts for casting of metals is known. Albeit many variations of this procedure are known have become, this method still consists essentially of a mixture to apply sand and a potentially thermosetting resin to a heated pattern, so the more the resin, in case it is not liquid is, melts and under Formation of stiff form mask parts hardens' which are used for casting metals can be.

Die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzte Mischung aus Harz und Sand kann eine Mischung aus Sand sein, der mit flüssigem Harz überzogen ist, es kann sich auch um freifliessende Sandkörner handeln, wobei jedes mit einem festen und nicht-klebrigen Harzüberzug versehen ist.The resin mixture used to perform the process and sand can be a mixture of sand coated with liquid resin, it can also be free-flowing grains of sand, each with a solid and non-sticky resin coating.

Die Herstellung einer Schale oder-Form sieht die Durchführung von zwei Grundstufen vor, und zwar die Ausformungs- und die Härtungsstufe. Bei der Durchführung der ersten Stufe wird der mit Harz überzogene Sand auf ein erhitztes Metallmuster geschüttet oder gegen ein derartiges Muster geblasen. Der mit Harz überzogene Sand wird auf dem Muster solange gehalten, bis die Schale dick genug ist, um ein eingegossenes Metall festzuhalten. Die zur Durchführung dieser Maßnahme erforderliche Zeit wird als Ausformungszeit bezeichnet. Je schneller sich die Schale bildet, desto kürzer kann die Ausformungszeit sein.The manufacture of a shell or form involves the implementation of two basic stages, namely the molding stage and the hardening stage. During execution The first stage is the resin coated sand on a heated metal pattern poured or blown against such a pattern. The sand covered with resin is kept on the pattern until the shell is thick enough to allow a poured To hold on to metal. The time required to carry out this action will be referred to as molding time. The faster the shell forms, the shorter it is can be the molding time.

Die-Geschwindigkeit, mit welcher sich die Schale bildet, ist als Aufbaugeschwindigkeit bekannt. Je schneller die Aufbaugeschwindigkeit ist, desto kürzer ist die Ausformungszeit. Sind schnellere Aufbaugeschwindigkeiten möglich, dann lassen sich schnellere Produktionszyklen durchführen. Bei der Durchführung der zweiten Stufe wird der mit Harz überzogene Sand von der Schale aus gebundenen überzogenen Sandteilchen abgeschüttet, worauf die erhaltene Schale gehärtet wird. Nachdem die Schale gehärtet ist, wird sie von dem heissen Metallmuster entfernt und ist für eine Verwendung fertig. Daher hat eine Herabsetzung der erforderlichen Härtungszeit auch eine Beschleunigung von Schalenkernen oder -formen zur Folge.The speed at which the shell forms is called the build-up speed known. The faster the build-up speed, the shorter the molding time. If faster assembly speeds are possible, then faster production cycles can be achieved carry out. In carrying out the second stage, the one is coated with resin Sand shed from the shell of bound coated sand particles, whereupon the resulting shell is hardened. After the shell has hardened, it will be removed from removed from the hot metal pattern and is ready for use. Hence has a reduction in the required hardening time also an acceleration of pot cores or shapes result.

Phenolharze sind dafür bekannt, dass sie sich besonders zur Durchführung von Formmaskenverfahren eignen. Zu diesem Zweck werden Zweistufen-Phenol/Formaldehyd-Harze (die auch als Novolake bekannt sind) verwendet. Es handelt sich dabei um potentiell hitzehärtende Harze. Thermoplastische Phenol/Formaldehyd-Novolakharze können potentiell hitzehärtend gemacht werden, indem ein Härtungsmittel, wie beispielsweise Hexamethylentetramin, eingemengt wird. Geeignete Beispiele für mit potentiell hitzehärtenden phenolischen Harzen überzogene Sande werden in den US-PS 2 706 163 und 2 888 418 angegeben.Phenolic resins are known to be particularly useful for performing suitable for form mask processes. To this end are two-stage phenol / formaldehyde resins (also known as novolaks) are used. It is potential thermosetting resins. Thermoplastic phenol / formaldehyde novolak resins can potentially be made thermosetting by adding a hardening agent, such as hexamethylenetetramine, is concentrated. Suitable examples of potentially thermosetting phenolic Resin coated sands are disclosed in U.S. Patents 2,706,163 and 2,888,418.

Giesskerne sowie Giessformen können nach dem Schalenverfahren hergestellt werden. Giesskerne können ferner unter Anwendung anderer Verfahren hergestellt werden, bei deren Durchführung Einstufen-Phenol/Formaldehyd-Harze (die auch als Resole bekannt sind) verwendet werden können. Derartige Verfahren, bei deren Durchführung Einstufenharze, die mit Harnstoff modifiziert worden sind, verwendet werden, sind bekannt (vgl. beispielsweise die US-PS 3 306 864 und 3 404 198). Die Einstufenharze sind jedoch im allgemeinen nicht geeignet zur Durchführung des Schalenverfahrens. Ferner wird in der US-PS 3 215 585 die Verwendung von Harnstoff mit einem.Phenol /Pormaldehyd-Harz in der Glasfaserindustrie beschrieben.Casting cores and molds can be manufactured using the shell process will. Casting cores can also be produced using other methods, in performing one-stage phenol / formaldehyde resins (also known as resoles are) can be used. Such processes, when carried out with single-stage resins, which have been modified with urea are known (cf. e.g. U.S. Patents 3,306,864 and 3,404,198). The one-step resins, however, are generally not suitable for carrying out the shell method. Furthermore, in US-PS 3,215,585 the use of urea with a phenol / formaldehyde resin described in the fiber optic industry.

Es besteht ein Bedarf an mit Harz überzogenen Sanden mit einer merklich gesteigerten Aufbaugeschwindigkeit und/oder Härtungszeit bei der Durchführung des Schalenverfahrens, da derartige Sande die Herstellung von Schalenkernen und -formen mit einer grösseren Geschwindigkeit ermöglichen würden. Es wurden bisher einige Versuche unternommen, dieses Problem zu lösen. Beispielsweise wird in der US-PS 3 471 443 ein potentiell hitzehärtendes Phenol/Formaldehyd-Novolakharz beschrieben, das Anilin enthält. Dieses Harz soll sehr schnell härten. Wenn auch diese Masse wirksam sein kann, so hat sie dennoch den Nachteil, dass.There is a need for resin coated sands with a noticeable impact increased build-up speed and / or curing time when performing the Shell process, since such sands are used for the production of shell cores and molds at a greater speed. There have been a few so far Attempts have been made to solve this problem. For example, US Pat 3 471 443 describes a potentially thermosetting phenol / formaldehyde novolak resin, which contains aniline. This resin is said to harden very quickly. Even if this mass can be effective, it still has the disadvantage that.

Anilin kein Material ist, dessen Einmengung in einen harzüberzogenen Sand erwünscht ist, da Anilin toxisch ist und einen unangenehmen stechenden Geruch aufweist.Aniline is not a material whose incorporation into a resin-coated one Sand is desirable because aniline is toxic and one unpleasant has a pungent odor.

Eine für einen mit einem Harz überzogenen Sand geeignete Bindemittelzubereitung sollte aus einem Zweistufen-Phenol/ Formaldehyd=Novolakharz bestehen, das sowohl schnelle Ausformungszeiten als auch Härtungszeiten ermöglicht.A binder formulation suitable for a resin-coated sand should consist of a two-stage phenol / formaldehyde = novolak resin that has both enables fast molding times as well as curing times.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Einmengung von kleinen Mengen an Harnstoffverbindungen in einen Sand, der mit einem potentiell hitzehärtenden Phenol/Formaldehyd-Novolak harz überzogen ist, sowohl die Aufbaugeschwindigkeit als auch die Härtungsgeschwindigkeit des mit Harz überzogenen Sandes erhöht. Unter Einsatz dieser neuen mit Harz überzogenen Sande können sowohl die Ausformungszeit als auch die Härtungszeit herabgesetzt werden, wenn Kerne und Formen nach dem Schalenprozess hergestellt werden. Ferner wurde gefunden, das die Heiss- und Kaltzugfestigkeiten Von Kernen und Formen, die erfindungsgemäss hergestellt werden können, erhöht werden, so dass festere Kerne und Formen erzeugt werden können. Andere wesentliche Vorteile werden nachBolgend näher erläutert.The invention is based on the knowledge that the confusion of small Amounts of urea compounds in a sand that is potentially thermosetting Phenol / formaldehyde novolak is resin coated, both the build rate as well as increasing the hardening speed of the resin-coated sand. Under Use of these new resin-coated sands can reduce both molding time as well as the hardening time can be reduced if cores and molds after the shell process getting produced. It was also found that the hot and cold tensile strengths Cores and molds that can be produced according to the invention are increased, so that stronger cores and shapes can be created. Other key benefits are explained in more detail below.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen mit Harz überzogenen Sand, der im wesentlichen aus a) Sandteilchen, die mit ungefähr 1 bis 8 Gewichts-Vo, bezogen auf den Sand, eines Phenol/Formaldehyd-Novolakharzes, b) einem Härtungsmittel und c) ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gewichts-%, bezogen auf das Phenol/Formaldehyd-Novolakharz, einer Harnstoffverbindung besteht.In particular, the invention relates to a resin-coated sand, which consists essentially of a) sand particles which are approximately 1 to 8 Vo by weight on the sand, a phenol / formaldehyde novolak resin, b) a hardener and c) about 1 to about 5% by weight based on the phenol / formaldehyde novolak resin, a urea compound.

Nachfolgend wird die Erfindung näher erläutert, wobei auf bevorzugte Ausführungsformen eingegangen wird.The invention is explained in more detail below, with preferred ones Embodiments is received.

Die Erfindung betrifft einen mit Harz überzogenen Sand, der im wesentlichen aus Sandteilchen besteht, die a) mit ungefähr 1 bis 8 Gewichts-%, bezogen auf den Sand, eines Phenol/Fortualdehyd -Novolakharzes, b) einem Härtungsmittel und c) ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gewichts-%, bezogen auf das Phenol/Formaldehyd Novolakharz, einer Harnstoffverbindung überzogen sind.The invention relates to a resin-coated sand which is essentially consists of sand particles, which a) with about 1 to 8% by weight, based on the Sand, a phenol / fortualdehyde Novolak resin, b) a curing agent and c) about 1 to about 5 weight percent based on the phenol / formaldehyde Novolak resin, a urea compound are coated.

Bevorzugte mit Harz überzogene Sande, die sich erfindungsgemäss besonders eignen, sind Sandteilchen, die getrennt von benachbarten Teilchen vorliegen und mit ungefähr 1 bis ungefähr 6 Gewichts-% eines Harzes überzogen sind, das aus einem Zweistufen-(Novolak)-Phenol/Formaldehyd-Harz besteht. Wenn auch das Überzugsharz entweder flüssig oder fest sein kann, so sollte es vorzugsweise in fester Form vorliegen.Preferred sands coated with resin, which are particularly suitable according to the invention are sand particles that are separate from neighboring particles and are coated with about 1 to about 6% by weight of a resin composed of a Two-stage (novolak) phenol / formaldehyde resin. Even if the coating resin can be either liquid or solid, it should preferably be in solid form.

Methoden zur Herstellung dieser bevorzugten freifliessenden mit Harz überzogenen Sande sind bekannt. Erfindungsgemäss kann auf diese Methoden zurückgegriffen werden. Eine erfindungsgemäss geeignete Phenol /Formaldehyd-Novolakharzzubereitung besteht aus einem säurekatalysierten Phenol/Formaldehyd-Harz, das durch Umsetzung von Phenol mit Formaldehyd in einem Molverhältnis von 0,5 bis ungefähr 0,85 Mol Formaldehyd pro Mol Phenol in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie beispielsweise ungefähr 0,4 bis 0,8 % Chlorwasserstoffsäure, und zwar bezogen auf das Gewicht des Phenols, oder darüber, wenn Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure oder Oxalsäure verwendet wird, hergestellt worden ist. Das erzeugte Phenolharzpolymere wird in zweckmässiger Weise bis zur gewünschten Polymerisationsstufe gebracht,.und zwar durch Erhitzen der Reaktanten, vorzugsweise auf eine Temperatur von ungefähr 35 bis ungefähr 1000C, worauf der saure Katalysator neutralisiert wird. Wasser in der erhaltenen Reaktionsmischung kann durch Eindampfen unter vermindertem Druck entfernt werden.Methods of making this preferred free flowing using resin coated sands are known. According to the invention, these methods can be used will. A phenol / formaldehyde novolak resin preparation suitable for the present invention consists of an acid-catalyzed phenol / formaldehyde resin, which by reaction of phenol with formaldehyde in a molar ratio of 0.5 to about 0.85 moles Formaldehyde per mole of phenol in the presence of an acidic catalyst such as approximately 0.4 to 0.8% hydrochloric acid based on the weight of the Phenol, or above if acids such as sulfuric acid or oxalic acid is used, has been manufactured. The phenolic resin polymer produced is in Conveniently brought to the desired polymerization stage,. And that by heating the reactants, preferably to a temperature of about 35 to about 1000C, whereupon the acidic catalyst is neutralized. Water in the reaction mixture obtained can be removed by evaporation under reduced pressure will.

Ein Teil des Wassers kann unter Bildung eines konzentrierten flüssigen Harzproduktes entfernt werden, das sich für eine Verwendung zur Herstellung von mit Harz überzogenem Sand eignet.Some of the water can form a concentrated liquid Resin product are removed, which is suitable for use in the manufacture of sand coated with resin is suitable.

Es kann auch soviel Wasser entfernt werden, dass das Harz bei Zimmertemperatur (250C) in fester Form vorliegt. Das feste Harz kann zu einem Pulver vermahlen oder zu Flocken verarbeitet wer-~den, worauf die erhaltenen Harzfeststoffe zur Bildung eines erfindungsgemäss bevorzugten mit Harz überzogenen Sandes eingesetzt werden können.So much water can be removed that the resin is at room temperature (250C) is in solid form. The solid resin can become a powder ground or processed into flakes, whereupon the resin solids obtained used to form a resin-coated sand preferred according to the invention can be.

Im allgemeinen besteht das Verfahren des Überziehens von Sand mit einem Harz darin, den Sand in einen an sich bekannten Mischer, wie er in der Giessereiindustrie versendetZwird, einzubringen. In general, the method is to coat sand with a resin in it, the sand in a mixer known per se, such as is used in the foundry industry Will be sent.

Beispiele für derartige Mischer sind der Beardsley-Piper-Geschwindigkeitssandmischer sowie der Simpson-Sandmischer. Diesem Sand werden ungefähr 1 bis ungefähr 8 und vorzugsweise 1 bis 6 Gewichts-9d, bezogen auf den Sand, des Harzes sowie eine geeignete Menge des Härtungsmittels zugegeben, beispielsweise Hexamethylentetramin, wobei durch die Zugabe des Härtungsmittels das Novolakharz potentiell hitzehärtend gemacht wird. Eine zum Hitzehärtendmachen des Harzes geeignete Härtungsmittelmenge schwankt von ungefähr 8 bis ungefähr 20 Gewichts-5'o, bezogen auf das Harz. Die Komponenten werden auf eine geeignete Mischtemperatur erhitzt und zum Überziehen eines jeden Sandkorns mit einer Schicht aus dem Harz und dem Härtungsmittel vermischt. Nachdem der Sand mit dem Harz überzogen worden ist, wird der überzogene Sand auf Zimmertemperatur abgekühlt, beispielsweise durch Abschrecken mit Wasser. Examples of such mixers are the Beardsley-Piper speed sand mixer as well as the Simpson sand mixer. This sand will be about 1 to about 8 and preferably 1 to 6 weight-9d, based on the sand, the resin and a suitable one Amount of curing agent added, for example hexamethylenetetramine, wherein the addition of the hardening agent makes the novolak resin potentially thermosetting will. An amount of the curing agent suitable for making the resin thermosetting varies from about 8 to about 20 5'o by weight based on the resin. The components are heated to a suitable mixing temperature and to coat each Grain of sand mixed with a layer of the resin and hardener. After this the sand has been coated with the resin, the coated sand becomes room temperature cooled, for example by quenching with water.

Das Mischen wird während einer solchen Zeitspanne fortgesetzt, die dazu ausreicht, ein freifliessendes Produkt zu erhalten. Mixing will continue for such a period of time as sufficient to obtain a free flowing product.

Erfindungsgemäss werden ungefähr 1 bis ungefähr 5 und vorzugsweise ungefähr 1,5 bis ungefähr 3,5 Gewichts-%, bezogen auf das Phenol/Formaldehyd-Novolakharz, einer Harnstoffverbindung in den mit Harz überzogenen Sand eingemengt. Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass die Einmengung der Harnstoffverbindung 9n den mit Harz überzogenen Sand mit Harz überzogene Sande liefert, die schnellere Aufbaugeschwindigkeiten, d.h. kürzere Ausformungszeiten, sowie grössere Härtungsgeschwindigkeiten bewirken. Diese neuen Sande eignen sich daher besonders zum Schnellen Ausformen von Formen und-Kernen bei der Durchführung des Schalenverfahrens. According to the invention, about 1 to about 5 and preferably about 1.5 to about 3.5% by weight based on the phenol / formaldehyde novolak resin, a urea compound mixed into the resin-coated sand. It has Surprisingly found that the incorporation of the urea compound 9n the resin-coated sand supplies resin-coated sands, the faster Build-up speeds, i.e. shorter molding times and higher curing speeds cause. These new sands are therefore particularly suitable for rapid shaping of molds and cores when performing the shell process.

Erfindungsgemäss geeignete Harnstoffverbindungen sind Harnstoff, Alkylenharnstoffe sowie Mono- und Dialkylharnstoffe, wobei die Alkylengruppe 2 bis 3 Kohlenstoffatome und die Alkylgruppe 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält. Die erfindungsgemäss bevorzugten .Harnstoffverbindungen sind solche, die aus Harnstoff, Äthylenharnstoff und Propylenharnstoff ausgewählt werden. Harnstoff wird am meisten bevorzugt.Urea compounds suitable according to the invention are urea and alkylene ureas as well as mono- and dialkylureas, where the alkylene group has 2 to 3 carbon atoms and the alkyl group contains 1 to 3 carbon atoms. The preferred according to the invention . Urea compounds are those made from urea, ethylene urea and propylene urea to be selected. Urea is most preferred.

Die Harnstoffverbindung kann in den neuen'mit Harz überzogenen Sand gemäss vorliegender Erfindung nach einer Vielzahl von Methoden eingemengt werden. Beispielsweise kann die Harnstoffverbindung zu in dem Phenol/Formaldehyd-Harz vor der Zugabe des Harzes zu dem Sand dispergiert oder gelöst werden. Gemäss einer anderen Methode kann die Harnstoffverbindung in dem Abschreckwasser gelöst werden, das ausserdem Hexamethylentetramin-enthalten kann, und auf diese Weise dem mit Harz überzogenen Sand zugeführt werden.The urea compound can be in the new resin-coated sand according to the present invention are concentrated by a variety of methods. For example, the urea compound can also be found in the phenol / formaldehyde resin dispersed or dissolved upon addition of the resin to the sand. According to another Method, the urea compound can be dissolved in the quenching water, which also May contain hexamethylenetetramine, and in this way the resin-coated Sand to be fed.

Die Einmengung der Harnstoffverbindung in den mit Harz überzogenen Sand hat in unerwarteter Weise zur Folge, dass der Sand schneller härtet und zur Folge hat, dass der mit Harz überzogene Sand grössere Aufbaugeschwindigkeit bei der Durchführung des Schalenverfahrens entwickelt. Ferner wurde gefunden, dass Kerne und Formen, die unter Anwendung des Schalenverfahrens unter Einsatz des erfindungsgemässen mit Harz überzogenen Sandes hergestellt werden, höhere Heiss- und Kaltzugfestigkeiten besitzen.The incorporation of the urea compound into the resin coated Sand has the unexpected result that the sand hardens faster and leads to The consequence of this is that the sand coated with resin has a greater build-up speed the implementation of the shell method. It was also found that kernels and shapes made using the shell method using the inventive Resin-coated sand, higher hot and cold tensile strengths own.

Es ist. im Giessereiwesen oft Praxis, eine Vielzahl von Hilfsstoffen in mit Harz überzogene Sande einzumengen, beispielsweise wachsartige Verbindungen, wie zum Beispiel Kalziumstearat sowie Bisstearoxylamid von Äthylendiamin, Salicylsäure, Ton, Eisenoxyd sowie Lignin-artige Harze. Derartige Hilfsstoffe können in den erfindungsgemässen mit Harz überzogenen Sanden ebenfalls besonders geeignet sein.It is. often practice in the foundry industry, a multitude of auxiliary materials to be mixed into sands coated with resin, for example waxy compounds, such as calcium stearate and bis-stearoxylamide from ethylenediamine, salicylic acid, Clay, iron oxide and lignin-like resins. Such auxiliaries can be used in the inventive resin-coated sands are also particularly suitable.

Das neue erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Formen besteht darin, den erfindungsgemässen neuen mit Harz überzogenen Sand in Kontakt mit einem heissen Metallmuster unter Ausbildung einer Form zu bringen, die sich zum Giessen von Metall eignet, die Form auszuhärten und die Form von dem Muster zu entfernen. Die zur Herstellung der Formen eingehaltenen Temperaturen und Mßnahmen entsprechen im allgemeinen den Temperaturen und Maßnahmen, die in der US-PS 3 004 312.beschrieben sind.The new method according to the invention for the production of molds consists therein, the novel resin-coated sand of the present invention in contact with a bring hot metal samples to form a mold that is suitable for casting of metal is suitable for curing the mold and removing the mold from the pattern. The temperatures and measures used to manufacture the molds correspond generally the temperatures and measures described in U.S. Patent 3,004,312 are.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Giessereikernen und -formen, welches darin besteht, dass 1) ein heisses Muster mit einem freifliessenden Harzüberzogenen Sand kontaktiert wird, der im wesentlichen aus a) Sandteilchen, die mit ungefähr 1 bis 8 Gewichts-, bezogen auf den Sand2 eines Phenol/Formaldehyd-Novolakharzes überzogen sind, b) einem Härtungsmittel und c) ungefähr 1 bis ungefahr 5 Gewichts-, bezogen auf das Phenol/Formaldehyd-Novolakharz, einer Harnstoffverbindung besteht, die aus Harnstoff, Äthylenharnstoff, Propylenharnstoff sowie Mischungen davon ausgewählt ist, 2) der mit Harz überzogene Sand in Kontakt mit dem heissen Muster gehalten wird, um einen Teil der mit Harz überzogenen Sandteilchen miteinander unter Ausbildung einer Giessereiform oder eines Giessereikerns mit geeigneter Dicke zu verbinden, 3) die nicht-gebundenen mit Harz überzogenen Sandteilchen von den gebundenen Sandteilchen, welche die Giessereiform oder den -kern bilden, zu entfernen, 4) die Giessereiform oder den Giessereikern zu härten, wobei das heisse Muster eine Temperatur von ungefähr 177 bis 3160G (350 bis 6000F) besitzt, und 5)- die Giessereiform oder den Giessereikern von dem Muster zu entfernen. Vorzugsweise ist der zur Durchführung des Verfahrens eingesetzte mit Harz überzogene Sand ein erfindungsgemäss- bevorzugter mit Harz überzogener Sand, wie er vorstehend beschrieben worden ist, wobei-ferner vorzugsweise die Temperatur des heissen Musters zwischen ungefähr 204 und 2880C (400 bis 5500F) liegt. Das Muster besteht vorzugsweise aus Metall. Die folgenden Beispiele erläutern einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie die dabei erzielten Verbesserungen.In particular, the invention relates to a method of manufacture of foundry cores and molds, which consists in that 1) a hot pattern is contacted with a free flowing resin coated sand which is essentially from a) sand particles, which with about 1 to 8 weight, based on the sand2 one Phenol / formaldehyde novolak resin, b) a hardener and c) about 1 to about 5 weight based on the phenol / formaldehyde novolak resin, a urea compound consisting of urea, ethylene urea, propylene urea as well as mixtures thereof, 2) the resin coated sand in contact with the hot pattern held to a part of the resin-coated sand particles with each other to form a foundry shape or a foundry core with a suitable Thickness to bond, 3) the unbonded resin-coated sand particles of the bound sand particles that form the foundry mold or core remove, 4) to harden the foundry mold or the foundry core, which means Sample has a temperature of approximately 177 to 3160G (350 to 6000F), and 5) - remove the foundry mold or core from the pattern. Preferably is the resin-coated sand used to carry out the process sand coated with resin which is preferred according to the invention, as described above has been, wherein-further preferably the temperature of the hot pattern between is about 204 and 2880C (400 to 5500F). The pattern preferably consists of Metal. The following examples illustrate some preferred embodiments of the invention and the improvements achieved thereby.

Beispiel 1 Ein Phenol/Formaldehyd-Novolakharz wird in der folgenden Weise hergestellt. Eine Charge aus 1000 Teilen Phenol und 7 Teilen einer 50 5'oigen Schwefelsäure wird in ein Reaktionsgefäss, eingebracht. Die Temperatur der Mischung wird auf 1000C erhöht, worauf 650 Teile eines wässrigen 37 Gewichts-5'aigen Formaldehyds langsam der Mischung zugesetzt werden. Nachdem der Formaldehyd vollständig- zugesetzt worden ist, wird die erhaltene Mischung während einer Zeitspanne von 45 Minuten unter Bildung eines Phenolharzes am Rückfluss gehalten. Eine Kalkaufschlämmung aus 3 Teilen Kalk und i Teilen Wasser wird dann der Mischung zur Neutralisation der Schwefelsäure zugesetzt. Das erhaltene Harzprodukt wird entwässert und abgekühlt. 5 Gewichts-% Kalziumstearat sowie 3 Gewichts-% Salicylsäure werden dem Harz als Hilfsstoffe zugesetzt. Das Harz wird dann in der Weise in Flocken überführt, dass es durch eine Walzenmühle geschickt wird, die mit gekühlten Walzen aus rostfreiem Stahl versehen ist.Example 1 A phenol / formaldehyde novolak resin is used in the following Way made. A batch of 1000 parts of phenol and 7 parts of a 50 5'oigen Sulfuric acid is placed in a reaction vessel. The temperature of the mixture is increased to 1000 ° C., whereupon 650 parts of an aqueous 37% by weight 5'aigen formaldehyde slowly added to the mixture. After the formaldehyde is completely added has been, the resulting mixture is over a period of 45 minutes refluxed to form a phenolic resin. A lime slurry from 3 parts of lime and i parts of water is then added to the mixture to neutralize the Sulfuric acid added. The obtained resin product is dehydrated and cooled. 5% by weight calcium stearate and 3% by weight salicylic acid are added to the resin as Additives added. The resin is then flaked in such a way that it is sent through a roller mill that has cooled stainless steel rollers Steel is provided.

Eine Reihe von mit Harz überzogenen Sanden, die als überzogene Sande A, B und C bezeichnet werden, wird in der folgenden Weise hergestellt. Eine bestimmte Menge eines Wedron-7020-Giessereisandes wird auf 1300C erhitzt und einem Simpson Porto-Sandmischer zugesetzt, der ein Fassungsvermögen von 45 kg aufweist. Eine bestimmte Menge des vorstehend geschilderten flockenartigen Harzprodukts wird dem Sandmischer zugesetzt, worauf die Mischung aus Harz und Sand während einer Zeitspanne von 90 Sekunden zum Schmelzen der Flocken sowie zum Überziehen des Sandes vermischt wird Dann wird eine Lösung aus einer bestimmten Menge Hexamethylentetramin sowie einer bestimmten Menge einer Harnstoffverbindung in-Wasser dem Sandmischer zugesetzt. Das Vermischen wird solange fortgeführt, bis die Mischung in freifliessende, mit Harz überzogene Sandkörner zerfällt. Der überzogene Sand wird dann aus dem Sandmischer abgezogen. Die zur Formulierung eines jeden der überzogenen Sande eingesetzten Mengen und Verbindungen gehen aus der folgenden Tabelle I hervor.A series of resin coated sands known as coated sands A, B and C is made in the following manner. A particular Amount of a Wedron 7020 foundry sand is heated to 1300C and a Simpson Porto sand mixer added, which has a capacity of 45 kg. A particular Amount of the above flaky resin product is given to the sand mixer added, whereupon the mixture of resin and sand over a period of 90 Seconds to melt the flakes as well as to coat the sand Then a solution of a certain amount of hexamethylenetetramine and one certain amount of a urea compound in-water added to the sand mixer. The mixing is continued until the mixture in free-flowing, Grains of sand coated with resin disintegrates. The coated sand is then out of the sand mixer deducted. The amounts used to formulate each of the coated sands and compounds are shown in Table I below.

Tabelle I ffberzogener Sand A Überzogener Sand B ~ Uberzogener Sand C Harz 1331 g Harz 1331 g Harz 1331 g Sand 45 kg Sand 45 kg Sand 45 kg Hexa* 192 g Hexa* 192 g Hexa* 192 g Wasser 800 ml Wasser 800 ml Wasser 800 ml Harnstoff keiner Harnstoff 34 g - A'thyiefli)arnstoff 34 g *Hexamethylentetramin Der mit Harz überzogene Sand A enthält keinen Harnstoff und fällt nicht in den Rahmen der Erfindung, sondern dient zu Vergleichszwecken. Die mit Harz überzogenen Sande e und C sind erfindungsgemässe Beispiele. Table I ff coated sand A coated sand B ~ coated sand C resin 1331 g resin 1331 g resin 1331 g sand 45 kg sand 45 kg sand 45 kg Hexa * 192 g Hexa * 192 g Hexa * 192 g water 800 ml water 800 ml water 800 ml urea none Urea 34 g - Ethyiefli) arnstoff 34 g * Hexamethylenetetramine The resin-coated Sand A does not contain urea and does not fall within the scope of the invention, but rather serves for comparison purposes. The resin-coated sands e and C are according to the invention Examples.

Teil A Die Kalt- bzw. Heisszugfestigkeit eines jeden Sandes werden wie folgt bestimmt: Die Heisszugfestigkeiten werden unter Verwendung eines Dietert-Heisschalenzugfestigkeits-Testgerätes Nr. 365 (Dietert No. 365 Hot Shell Tensile Tester) bestimmt. Die Tests werden bei einer Temperatur von 232°C (450°F) unter Einhaltung einer 3 Minuten dauernden Härtungszeit durchgeführt.Part A The cold or hot tensile strength of each sand The hot tensile strengths are determined using a Dietert hot shell tensile strength tester No. 365 (Dietert No. 365 Hot Shell Tensile Tester). The tests are at a temperature of 232 ° C (450 ° F) with a 3 minute cure time carried out.

Die Kaltzugfestigkeiten werden in der Weise bestimmt, dass 6,3 mm (1/4 inch) dicke Hundeknochen-Testformlinge in eine erhitzte Dietert-Schalenhärtungsvorrichtung (Nr. 363) (Dietert No: 363 Heated Shell Curing Accessory) eingebracht werden.The cold tensile strengths are determined in such a way that 6.3 mm (1/4 inch) thick dog bone test molds in a heated Dietert cup hardener (No. 363) (Dietert No: 363 Heated Shell Curing Accessory).

Die Testformlinge werden während einer Zeitspanne von 3 Minuten bei einer Temperatur von 2320C (4500F)- gehärtet und dann auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen. Die kaltzugfestigkeit der Formlinge wird anschliessend unter Verwendung einer Universal-Sandfestigkeltstestvorrichtung (401 Universal Sand Strength Tester) bestimmt, und zwar nach der Methode, wie sie von der American Foundryman's Society festgelegt worden ist.The test moldings are for a period of 3 minutes at a temperature of 2320C (4500F) - cured and then allowed to cool to room temperature calmly. The cold tensile strength of the briquettes is then used a universal sand strength tester (401 Universal Sand Strength Tester) determined by the method used by the American Foundryman's Society has been established.

Die Ergebnisse dieser Tests. sind folgende: Überzogener Sand A B C Kaltzugfestigkeit' kg/cm2 34,6 37,8 36,4 Heisszugfestigkeit, kg/cm2 21,5 25,9 22,2 Die erfindungsgemässen mit Harz überzogenen Sande B und C zeigen wesentlich höhere Kalt- und Heisszugfestigkeiten als der bekannte mit Harz überzogene Sand A.The results of these tests. are as follows: Coated sand A B C Cold tensile strength, kg / cm2 34.6 37.8 36.4 Hot tensile strength, kg / cm2 21.5 25.9 22.2 The resin-coated sands B and C according to the invention show much higher values Cold and hot tensile strengths than the well-known resin-coated sand A.

Teil B Eine bestimmte Menge eines jeden der hergestellten Sande wird in den Kippkasten einer Shalco-Schalenausformungsmaschine gegeben, worauf die Schalenform auf 2600C (500°F) erhitzt wird.Part B A certain amount of each of the sands produced will placed in the dump box of a Shalco shell molding machine, whereupon the shell mold heated to 2600C (500 ° F).

Der überzogene Sand wird auf die heisse Form während verschieden langer Ausformungszeiten geschüttet. Das Gewicht der gebildeten Schale wird zur Messung der relativen Aufbaugeschwindigkeit eines jeden der überzogenen Sande ermittelt. Eine in einer gegebenen Zeitspanne gebildete schwerere Schale zeigt, dass eine höhere Aufbaugeschwindigkeit erzielt worden ist. Es werden folgende Ergebnisse erhalten: Schalenaufbau bei Überzogener, Überzogener Überzogener 2600C Sand A Sand B Sand C (kein Harnstoff) (2,5% Harnstoff) (2,5 96 Äthylenharnstoff) 30 Sek.Ausformungs 3,6 kg 3,8 kg 3,8 kg zeit 120 Sek.Ausformungs- 6,5 kg 6,7 kg 6,6 kg zeit Die erfindungsgemässen überzogenen Sande, die eine Harnstoffverbindung enthalten, und zwar die überzogenen Sande B und G, zeigen einen besseren Aufbau als der überzogene Sand A, der zu Vergleichs zwecken dient und nicht in den Rahmen der Erfindung fällt.The coated sand becomes hot in the mold for different lengths of time Poured molding times. The weight of the shell formed becomes the measurement the relative rate of build-up of each of the coated sands is determined. A heavier shell formed in a given period of time shows that a higher one Build speed has been achieved. The following results are obtained: Shell build-up in Coated, Coated Coated 2600C Sand A Sand B Sand C (no urea) (2.5% urea) (2.5 96 ethylene urea) 30 sec 3.6 kg 3.8 kg 3.8 kg time 120 seconds molding 6.5 kg 6.7 kg 6.6 kg time the coated sands according to the invention which contain a urea compound, and the coated sands B and G show a better structure than the coated one Sand A, which is used for comparison purposes and does not fall within the scope of the invention.

Teil C Eine bestimmte Menge eines jeden der überzogenen Sande wird in einen elektrisch erhitzten Kernkasten unter Verwendung eines Redford-Kerngebläses geblasen. Die Temperatur des Kernkastens beträgt 21600 (4200F) und der Blasdruck 5,6 kg/cm2 (80 psi).Part C A certain amount of each of the coated sands will into an electrically heated core box using a Redford core blower blown. The core box temperature is 21600 (4200F) and the blowing pressure 5.6 kg / cm2 (80 psi).

Es werden 25 mm dicke Hundeknochen-Testkerne gebildet und aus dem Kernkasten zu gegebenen Zeitspannen entnommen. Die Zugfestigkeiten werden sofort unter -Verwendung einer Dietert Universalsandfestigkeits-Maschine (401) gemessen, Die höheren Heissfestigkeiten zeigen, dass eine schnellere Härtung erzielt wird.There are 25 mm thick dog bone test cores formed and from the Core box removed at given time periods. The tensile strengths are instant measured using a Dietert universal sand strength machine (401), The higher heat strengths show that faster hardening is achieved.

Heisszugfestigkeiten von geblasenen Kernen (kg/cm2) Härtungszeit Überzogener Überzogener Überzogener Sand A Sand B Sand C (kein Harnstoff) (2,5%Harnstoff) (2,5 oÄthylenharnstoff) 30 Sekunden 3,2 4,3 3,5 20 Sekunden 1,7 3,1 3,4 15 Sekunden 1,5 2,2 1,9 10 Sekunden 1,0 1,3 1,3 Wie aus der Tabelle hervorgeht, ergeben die erfindungsgemässen überzogenen Sande, und zwar die überzogenen Sande B und C, schnellere Härtungen, wenn sie in einen-Kernkasten eingeblasen werden als der bekannte überzogene Sand A. Hot tensile strengths of blown cores (kg / cm2) hardening time Coated Coated Coated Sand A Sand B Sand C (no urea) (2.5% urea) (2.5 o ethylene urea) 30 seconds 3.2 4.3 3.5 20 seconds 1.7 3.1 3.4 15 seconds 1.5 2.2 1.9 10 seconds 1.0 1.3 1.3 As can be seen from the table, the coated sands according to the invention, namely coated sands B and C, faster Cures when blown into a core box than the known coated one Sand A.

Beispiel 2 Ein erfindungsgemässer mit Harz überzogener Sand, wobei Harnstoff in den Novolakharz zu Beginn des Sandmischens eingemengt wird, wird in der folgenden Weise hergestellt: Eine bestimmte Menge eines Wedron 7020-Giessereisandes wird auf 1300C erhitzt und in einen Laborsandmischer eingebracht.Example 2 A resin-coated sand according to the invention, wherein urea mixed in the novolak resin at the beginning of the sand mixing is made in the following way: A certain amount of a Wedron 7020 foundry sand is heated to 1300C and poured into a laboratory sand mixer.

Eine bestimmte Menge des flockenartigen Harzproduktes von Beispiel 1 sowie Harnstoff werden dem Sandmischer zugesetzt, worauf die Mischung aus Harz, Harnstoff und Sand während einer Zeitspanne von 90 Sekunden zum Schmelzen der Flocken sowie zum Aufziehen auf den Sand vermischt wird. Dann wird eine Lösung einer bestimmten Menge Hexamethylentetramin xn: Wasser dem Sandmischer zugesetzt. Das Mischen wird solange fortgesetzt, bis die Mischung in freifliessende überzogene Sandkörner zerfällt. Der überzogene Sand wird dann aus dem Sandmischer abgezogen. Der mit Harz überzogene Sand wird als "überzogener Sand D" bezeichnet.A certain amount of the flaky resin product of Example 1 and urea are added to the sand mixer, whereupon the mixture of resin, Urea and sand for 90 seconds to melt the flakes as well as being mixed for drawing on the sand. Then a solution becomes a particular one Amount of hexamethylenetetramine xn: water added to the sand mixer. The mixing will continued until the mixture breaks down into free flowing, coated grains of sand. The coated sand is then withdrawn from the sand mixer. The one coated with resin Sand is referred to as "coated sand D".

Zu Vergleichszwecken wird ein nicht in den Rahmen der Erfindung fallender überzogener Sand in der gleichen Weise wie der überzogene Sand D hergestellt, mit der Ausnahme, dass kein Harnstoff zugesetzt wird. Dieser mit Harz überzogene Sand wird als 11überzogener Sand E" bezeichnet.For the purposes of comparison, one that does not fall within the scope of the invention is used coated sand prepared in the same manner as the coated sand D with with the exception that no urea is added. This resin-coated sand is referred to as 11-coated sand E ".

Die zur Herstellung der überzogenen Sande eingesetzten Mengen und Verbindungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Überzogener Sand D Uberzogener Sand E Harz 29,25 g 30 g Harnstoff 0,75 g Sand 1000 g 1000 g Hexa-Lösung* 14,35,mol 14,35 ml *Wässrige Lösung, die 40 «ewichts-% Hexamethylentetramin enthält.The quantities used to produce the coated sands and Compounds are summarized in the following table: Coated sand D Coated Sand E resin 29.25 g 30 g urea 0.75 g sand 1000 g 1000 g hexa solution * 14.35, mol 14.35 ml * aqueous solution containing 40% by weight hexamethylenetetramine.

Die Sande werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode getestet. Dabei werden folgende Ergebnisse erhalten: Test Überzogener Sand D Uberzogener Sand E Kaltzufestigkeit, kg/cm2 32,7 22,2 Geblasene Kerne* Heis sugfestigkeit, kg/cm 30 Sek. Härtung 2,3 2,2 20 Sek. Härtung 1,8 1,5 15 Sek. Härtung 1,7 der Kern ist zu schwach zum Testen *Die Testmethode ist mit der in Beispiel 1, Teil C beschriebenen Methode identisch.The sands are tested according to the method described in Example 1. The following results are obtained: Test coated sand D Coated sand E Cold strength, kg / cm2 32.7 22.2 Blown cores * Heat strength, kg / cm 30 sec. hardening 2.3 2.2 20 sec. hardening 1.8 1.5 15 sec. hardening 1.7 the core is too weak to test * The test method is the same as that described in Example 1, Part C. Method identical.

Beispiel 3 Ein erfindungsgemäss mit Harz überzogener Sand, bei dessen Herstellung Harnstoff mit dem Phenol/Formaldehyd-Novolakharz vor dem Aufziehen auf den Sand vorvermischt wird, wird in der folgenden Weise hergestellt: In einen 5000 ml-Dreihalskolben, der mit einem Rückflusskühler, Rührmotor und Rührer, Thermometer sowie Heizmantel versehen ist, werden 1000 g der gemäss Beispiel 1 eingesetzten Harzflocken gegeben, worauf die Temperatur langsam unter Rühren auf 121°C (250°F) erhöht wird. Nachdem das Harz im wesentlichen geschmolzen ist, werden 25 g Harnstoff dem Harz zugesetzt, worauf 2 Stunden gerührt wird. Das erhaltene Harzprodukt wird dann abgekühlt und in Flocken in der Weise überführt, dass es durch eine Walzenmühle geschickt wird, die mit kalten Walzen aus rostfreiem Stahl versehen ist.Example 3 A sand coated with resin according to the invention, in the case of which Prepare urea with the phenol / formaldehyde novolak resin prior to peeling up The sand is premixed is made in the following way: In a 5000 ml three-necked flask fitted with a reflux condenser, stirrer motor and stirrer, thermometer and a heating jacket is provided, 1000 g of that used in Example 1 are used Resin flakes are added, after which the temperature is slowly raised to 121 ° C (250 ° F) with stirring is increased. After the resin is substantially melted, 25 g of urea added to the resin, followed by stirring for 2 hours. The obtained resin product becomes then cooled and flaked in such a way that it is put through a roller mill which is fitted with cold stainless steel rollers.

NOOO g eines Wedron 7020-Giessereisandes werden auf 13000 erhitzt und in einen Laborsandmischer gegeben. 30 g des vorstehend geschilderten Harzflockenproduktes werden dann in den Sandmischer gegeben, worauf die Mischung während einer Zeitspanne von 90 Sekunden zum Schmelzen der Flocken sowie zu ihrem A;ufziehen auf den Sand vermischt wird. Dann wird eine Lösung einerbestimmten Menge Hexamethylentetramin in Wasser dem Sandmischer zugesetzt. Das Vermischen wird solange fortgesetzt, bis die Mischung in freifliessende Körner aus überzogenem Sand zerfällt. Der überzogene Sand wird dann aus dem Sandmischer abgezogen. Der mit Harz überzogene Sand ist im wesentlichen der gleiche wie die in den Beispielen 1 und 2 geschilderten mit Harz überzogenen erfindungsgemässen Sande, da er eine schnelle Aufbaugeschwindigkeit, eine schnelie Härtung sowie gute Kalt-und Heisszugfestigkeiten bewirkt.NOOO g of a Wedron 7020 foundry sand are heated to 13,000 and placed in a laboratory sand mixer. 30 g of the resin flake product described above are then added to the sand mixer, followed by mixing for a period of time from 90 seconds to melt the flakes and to pull them up onto the sand will. Then a solution of a certain amount of hexamethylenetetramine in water added to the sand mixer. Mixing is continued until the mixture is mixed disintegrates into free-flowing grains of coated sand. The coated sand will then withdrawn from the sand mixer. The resin coated sand is essentially the same as those shown in Examples 1 and 2 coated with resin sands according to the invention, since they have a fast build-up speed, a fast Causes hardening and good cold and hot tensile strengths.

Beispiel 4 Ein mit Harz überzogener erfindu?gsgemässer Sand wird in einem -Beardsley und Piper-Geschwindigkeitssandmischer mit einem Fassungsvermögen von 675 kg in der folgenden Weise hergestellt: 675 kg eines Seesandes mit einer Feinheit von 70AFS werden auf 13800 (2800F) erhitzt und in den Sandmischer gegeben. Dann werden 27,96 kg der Harzflocken gemäss Beispiel 1 zugesetzt, worauf das Vermischen während einer Zeitspanne von 75 Sekunden fortgesetzt wird, um das Harz auf den Sand aufzuziehen. Anschliessend wird eine Abschrecklösung von 4,3 kg Hexamethylentetramin sowie 0,73 kg Harnstoff, gelöst in 11,8 kg Wasser, zugesetzt. Das Vermischen und Abkühlen werden solange fortgesetzt, bis der über- -zogene Sand in ein freifliessendes Material zerfällt. Dieser freifliessende überzogene Sand wird aus dem Sandmischer abgezogen.Example 4 A resin-coated sand according to the invention is shown in FIG a -Beardsley and Piper single capacity speed sand mixer of 675 kg produced in the following way: 675 kg of a sea sand with a Fineness of 70AFS is heated to 13800 (2800F) and placed in the sand mixer. Then 27.96 kg of the resin flakes according to Example 1 are added, followed by mixing During a period of 75 seconds the resin continued to be applied to the sand wind up. This is followed by a quenching solution of 4.3 kg of hexamethylenetetramine and 0.73 kg of urea dissolved in 11.8 kg of water were added. Mixing and Cooling is continued until the coated sand turns into a free flowing one Material falls apart. This free flowing coated sand becomes out of the sand mixer deducted.

Ein ähnlicher mit Harz überzogener Sand wird in der gleichen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, dass kein Harnstoff zugesetzt wird. Dieser Sand wird als "Vergleichssand" bezeichnet.A similar resin-coated sand is made in the same way except that no urea is added. This sand will referred to as "comparison sand".

Dieser mit Harz überzogene Sand fällt nicht in den Rahmen der Erfindung, sondern dient lediglich Vergleichszwecken.This resin-coated sand does not fall within the scope of the invention, it is only used for comparison purposes.

Unter Verwendung einer Hutchinson-Schalenformmaschine werden in-einer Giesserei Formen hergestellt. Die Temperatur des Metallmusters beträgt 2600C (5000F),- Die Härtungszeiten sowie die-Ausformungszeiten des mit Harz überzogenen Sandes, der Harnstoff enthält, werden mit den entsprechenden Parametern des Vergleichssandes, dem kein Harnstoff zugesetzt worden ist, verglichen. Es werden folgende Ergebnisse erhalten: Vergleichssand Ausformungszeit: 25 Sekunden, Formgewicht: 9,9 kg Mit Harz überzogener Sand, der Harnstoff enthält Ausformungszeit: 25 Sekunden, Formgewicht: 11,7 kg Ausformungszeit: 20 Sekunden, Formgewicht: 9,9 kg Diese Werten zeigen, dass dann, wenn ein erfindungsgemässer mit Harz überzogener Sand zur Durchführung des Schalenverfahrens verwendet wird, die Ausformungszeit um 5 Sekunden (20 %) gegenüber einer Verwendung des bekannten "Vergle-ichssande s'l vermindert werden kann, um das gleiche Formgewicht als Vergleichbbasis zu erzielen.Using a Hutchinson cup molding machine, in-one Foundry molds made. The temperature of the metal pattern is 2600C (5000F), - The hardening times as well as the molding times of the resin-coated sand, contains urea, are compared with the corresponding parameters of the reference sand, to which no urea has been added, compared. The results are as follows obtained: comparison sand molding time: 25 seconds, mold weight: 9.9 kg with resin coated sand containing urea, molding time: 25 seconds, molding weight: 11.7 kg, molding time: 20 seconds, mold weight: 9.9 kg These values show that when a resin-coated sand according to the invention for carrying out the Tray method is used, compared to molding time by 5 seconds (20%) a use of the well-known "Vergle-ichssande s'l can be reduced to to achieve the same mold weight as a basis for comparison.

Die minimalen Härtungszeiten werden ebenfalls verglichen. Die minimale Härtungszeit ist die Zeit, die erforderlich ist, damit Formen eine Festigkeit erreichen, die dazu ausreicht, dass sie aus einer Formmaschine ohne Brechen oder Verwerfen entnommen werden können.The minimum curing times are also compared. The minimum Cure time is the time required for molds to achieve strength which is sufficient to get them out of a molding machine without breaking or warping can be taken.

Vergleichssand Minimale Härtungszeit: 40 Sekunden Mit Harz überzogener Sand, der Harnstoff enthält Minimale Härtungszeit: 35 Sekunden Die Härtungszeit lässt sich um 5 Sekunden (12,5 %) im Falle des Sandes, der Harnstoff enthält, herabsetzen. Der Gesamtzyklus wird von 65 Sekunden äuf 55 Sekunden herabgesetzt, was einer Zeitverminderung von 15,4 °% entspricht, um eine Schalenform herzustellen, welche das gleiche Gewicht wie die Vergleichsform besitzt.Reference sand Minimum hardening time: 40 seconds Resin coated Sand containing urea. Minimum hardening time: 35 seconds the Hardening time can be reduced by 5 seconds (12.5%) in the case of the sand, the urea contains, reduce. The total cycle is reduced from 65 seconds to 55 seconds, which corresponds to a time reduction of 15.4% to produce a shell shape, which has the same weight as the comparative form.

Claims

Patent claims

1. Resin-coated sand characterized in that it is essentially from a) sand particles with about 1 to 8 weight-0 $, based on the sand, a formaldehyde novolak resin, b) a hardener, and c) approximately 1 to about 5 weight based on the phenol / formaldehyde novolak resin, one Urea compound selected from urea, ethylene urea, propylene urea as well as mixtures thereof

2. Sand according to claim 1, characterized in that that the hardener consists of hexamethylenetetramine.

3. Sand according to claim 2, characterized in that it is approximately 1.5 to about 3.5% by weight, based on the formaldehyde novolak resin, of the urea compound contains.

4. Sand according to claim 3, characterized in that the urea compound consists of urea.

5. Sand according to claim 3, characterized in that the urea compound consists of ethylene urea.

6. Sand according to claim 4, characterized in that the sand particles with 1 to 6 3'a by weight, based on the sand, of a phenol / formaldehyde novolak resin e s are coated.

7. Use of a sand according to one of claims 1 to 6 for Manufacture of foundry cores and molds by contacting the sand in free-flowing Shape with a hot pattern, being the resin coated sand as long as in contact with-the hot pattern is kept that part of the with resin Coated sand particles combine with one another to form a foundry mold or of a foundry core with a suitable thickness, whereupon the non-bonded resin-coated sand particles from the bound sand particles that make up the foundry mold or form the foundry core, are removed, the foundry shape or the foundry core cured, with the hot pattern having a temperature of about 177-31600 (350 to 6000F), and the foundry shape or core of the pattern removed.