DE750672C

DE750672C - Verfahren zur Herstellung von Kernen

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Publication number: DE750672C
Application number: DEH160678D
Authority: DE
Priority date: 1939-10-03
Filing date: 1939-10-03
Publication date: 1945-01-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Kernen Bekanntlich werden im Gießereiwesen in immer steigendem Maße Bindemittel zur Herstellung von Kernen- und Formkernen gebraucht. Diese Bindemittel müssen, zwei Bedingungen erfüllen: r. Die damit hergestellten: Kerne müssen genügend fest sein, um beim Gießen dem flüssigen Eisen so lange zu widerstehen, bis das Eisen erstarrt ist.
a. Sie müssen durch die Einwirkung der Hitze nach dem Erstarren des Eisens sich so zersetzen, daß der Sand sich mühelos aus und glatt von dein Gußstück entfernen läßt.
Als Bindemittel kamen bisher in Frage Öle tierischen und pflanzlichen Ursprungs sowie Peche, Harze usw. und ferner wasserlösliche Klebstoffe, wie z. B. Dextriii, Zellstoffablauge, Leim u. dgl.
Sämtliche aus diesen Stoffen hergestellten Kerne müssen in Öfen getrocknet werden. Beim Abgießen -der Formen entwickeln sich große Mengen Qualm, die durch das Verbrennen der organischen Stoffe entstehen. Dieser Rauch und Oualrn ist eine erhebliche Belästigung der Arbeiter.
Da fernerhin die mit Ölen oder Bindern herzustellenden Kerne aus reinem scharfem Sand kein Stehvermögen haben, müssen solche Kerne in Brennschalen oder in Sandbetten gebrannt werden, andernfalls sie ihre Gestalt verlieren oder sogar mit reinem Quarzsand überhaupt nicht herstellbar sind. Im letzteren Falle setzt man dem scharfen Sand oft beträchtliche Teile Formsand zu, um einigermaßen ein Stehvermögen zu erreichen; notfalls müssen noch Zusätze von Ton verwendet «erden. Dieser Formsand- bzw. Tonzusatz hat bekanntlich die nachteilige Wirkung, daß das Porennetz stark verdichtet und so die Gasdurchlässigkeit stark herabgesetzt wird. Ferner wird der Kern beim Gießen durch den Tongehalt sehr hart und ist daher schlecht aus dein Gußstück zu entfernen.
Um den Vorteil der Kerne aus reinem Quarzsand, schnelles Herausrieseln aus dem Gußstück. nicht zu verlieren, verwendet man als Binder auch sogenannte Erstarrungsöle, die den Kern im Kernkasten erhärten. lassen, so daß man ihn nach 8 bis 12 Stunden aus dem Kernkasten nehmen und nach einer gewissen Erhärtungszeit an der Luft in den Ofen zum Brennen überführen kann.
Alle mit Ölen oder Bindern hergestellten Kerne müssen also einem Trocken- bzw. Brennvorgang unterworfen werden, damit sie die notwendige Festigkeit erhalten, uni beim Abgießen dein flüssigen Metall widerstehen zu können.
Es wurde nun gefunden, daß die den bekannten bz-#v. beschriebenen Verfahren anhaftenden Mängel und ihre umständlichen Herstellungsarten vermieden werden, wenn nach der Erfindung als Bindemittel für den Sand Magnesiumsalze und gebrannter Magnesit zur Verwendung kommen.
Das Abbindevermögen zwischen Magnesiumsalzen und Magnesit ist an und für sich bekannt, und es gelangt z. B. zur Anwendung bei der Herstellung von Steinholzfußböden sowie zur Herstellung von Modellen bzw. Modellplatten und Formplatten an Stelle von Gips, Zement und ähnlichen nachträglich erhärtenden Massen, wobei diese Mittel in erheblichem Übergewicht gegenüber dem Mischmaterial und in breiiger oder flüssiger Form zur Anwendung gelangen.
Allein es war keineswegs vorauszusehen, daß sich eine aus Magnesiumsalzen mit Magnesit hergestellte Mischung bei geringem Zusatz zum Sand zur Herstellung von Kernen eignen würde, die sogar ohne Schutzüberzug nicht nur einen guten Guß ergeben, sondern sich nach dem Gießen auch mühelos aus dein Gußstück entfernen lassen.
Es ist auch bekannt, Formen und Kerne aus Sand und einem hydraulischen Binder, z. B. Zement, herzustellen. Die Verwendung eines hydraulischen Binders, der also durch bloße Aufnah ine von Wasser erhärtet, hat aber den Nachteil, daß die hergestellten Formen und Kerne vor dem Verdunsten des Wassergehaltes bis zur Erhärtung geschützt werden müssen. Außerdem müssen auch die finit einem hydraulischen Binder hergestellten Formen: oder Kerne finit einer Schwärze oder Schlichte überzogen werden, um ein Anschweißen des gegossenen Metalls zu verhindern. Außerdem ist auch ein "Zusatz voll Stoffen, die die Formen oder Kerne gas-,durchlässig machen, wie Häcksel, Sägemehl o. dgl., nicht möglich, weil bekanntlich organische Stoffe schlecht durch Zement gebunden werden.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zementes aus Magnesiumoxyd, schwefelsaurer Magnesia und schwefelsaurem Kalk bekannt. Dieses Herstellungsverfahren hat mit der Erfindung jedoch nichts gemeinsam, da das wesentliche Merkmal des bekannten Verfahrens die Verlangsamung der Erhärtung ist, so daß sich die angerührte Masse erst nach Wochen zu einem festen Körper umgestaltet. Die aus den vorgenannten Stoffen bestehende Masse ist also für die Herstellung poröser Formen und Kerne völlig ungeeignet.
Schließlich ist es bekannt, zur Herstellung eines sauberen glatten Stahlgusses eine Formmasse zu verwenden, bei der an Stelle von kieselsäurehaltigen Stoffen, wie Quarzsand, ein Formstoff gewählt ist, der keine oder wenig Silicate enthält, z. B. gebrannter Magliesit, Steatit und Bauxit. Diesen Forinitoffen soll noch ein Bindemittel, z. B. Zement, zugesetzt werden. Bei dieser Formnasse dient jedoch der Magnesit nicht etwa zum Abbinden wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, sondern er spielt die Rolle des eigentlichen Formstoffes, nimmt also ledigliell die Stelle der sonst verwendeten Sailde ein. Bei der Verwendung von Magnesit bei der bekannten Formmasse handelt es sich also lediglich darum, einen kieselsäurehaltigen Formstoff durch einen kieselsäurearmen oder kieselsäurefreien zu ersetzen. Im Gegensatz hierzu sollen nach der Erfindung die in der Gießerei üblichen Formstoffe, in der Hauptsache also Sand, durch die Wechselwirkung von gebranntem kaustischem Magnesit mit Magnesiumsalzen abgebunden werden. Der gebrannte Magnesit und die Magnesiuinsalze haben zusammen also eine ähnliche Wirkung wie die als Bindemittel für die Formstoffe verwendeten trocknenden Öle.
Das neue Verfahren gestattet die Herstellung der Kerne in einer einfachen Weise. Es wird damit ein erheblicher Fortschritt in der Gießerei erzielt, und zwar sowohl bei der Herstellung der Kerne als auch bei der Herstellung der Gußstücke.
Ein wesentlicher Vorteil ist z. B. darin zu sehen, d@aß die Kerne von selbst ins Kernkasten erstarren und ohne Brennvorgang zum Gießen verwendet werden können, wodurch sämtliche Trockeikosteil erspart werden. Alle Arten von Kernen ohne Unterschied der Gestalt können. nach dein neuen Verfahren finit Quarzsand allein tiergestellt werdest. Beint Abgießen entwickeln die Kerne# nveder Rauch n cxli Otialni.
Sofern die nach den, netten, Verfahren herhestellten- Kerne noch ain liei-stellungstage abgegossen werden sollen, müssen diese getrocknet werden. Im Gegensatz zu denn bekannten längeren Trockenzeiten bei höheren Temperaturen ist zum Trocknen der nach dem neuen Verfahren hergestellten Kerne nur eine sehr kurze, bisher für unmöglich gehaltene Trockenzeit von etwa % Stunde notwendig, wobei auch nur verhältnismäßig niedrige Trockentemperaturen von etwa 50 bis 8o° C angewendet werden.
Es stellt einen weiteren Vorteil dar, daß man den Sand feucht verwenden kann; ohne ihn wie bei Ölkernen: trocknen zu müssen, da urigetrockneter Sand mit Öl gemischt beim Brennen 20 bis 2,5"/, seiner Festigkeit verliert und außerdem solcher Ölsand stark an den .Händen klebt und die Kernbüchsen verschmiert, so daß diese sehr oft mit Petroleum gereinigt werden müssen. Bei dem gefundenen Verfahren treten alle diese Mängel nicht auf.
Wesentlich ist auch der Umstand, daß dtirch das gefundene Verfahrene es ermöglicht wird!, alle bisher verwendeten Öle tierischen und pflanzlichen Ursprungs auszuschalten Lind sie z. B. Ernährungszwecken zuzuführen, wobei das neue Verfahren sich nur auf einheimische Stoffe stützt, die in genügender Menge in Deutschland vorhanden sind. Zur Durchtführung des neuen Verfahrens können verschiedene Magnesiumsalze benutzt werden. So ist als Zusatz unter anderem Magnesiumchlorid oder auch Magnesiumsulfat (Bittersalz) geeignet. Versuche haben gezeigt, daß ein Zusatz von etwa 5 bis ro°/o des Magnesiumsalz-Magnesit-Gemisches, zu dem Kernsand genügt, um die vorerwähnten vorteilhaften Eigenschaften: der Kerne zu, erzielen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kernen und Kernformen 'für Gießereizwecke aus feuerfesten Formstoffen, wie Sand, gemahlener Schamotte, Ouarziten und ähnlichen,-dadurch gekennzeichnet, daß diesen Formstoffen Magnesiumsalze und gebrannter Magnesit getrennt oder als Gernisch zugesetzt werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... Nr. 52o i75.