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Formmasse für Gießereien Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmasse
für Gießereizwecke, die in der Hauptsache aus Kieselsäure, z. B. Quarzsand oder
Silbersand, mit einem hydraulischen Bindemittel, z. B. Zement, besteht und für die
Herstellung von Zementsandformen und -kernen Verwendung findet. Es ist bekannt,
solchen Formmassen gewisse Zusatzstoffe einzeln oder zu mehreren zuzufügen, z. B.
Natur-oder Kunstharz, Tonsand, Kohlenstaub. Auch ist vorgeschlagen worden, einen
Zusatz von Sulfitlauge bei Formmassen mit hydraulischen Bindemitteln anzuwenden,
um die Abbindung zu beschleunigen.
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Demgegenüber ist die nach der Erfindung ausgebildete Formmasse dadurch
gekennzeichnet, daß sie außer dem Zusatz eines Holzderivats, wie Sulfitlauge oder
Zellpechpulver, auch einen Zusatz von Melasse enthält. Dabei befindet sich die Melasse
vorzugsweise im Überschuß gegenüber der Menge des Zellpechpulvers bzw. der Sulfitlauge.
Es ist an sich bekannt, Melassewasser allein als Zusatz zu Formmassen zu verwenden.
Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß ein Zusatz von Melasse oder anderen zuckerhaltigen
Stoffen bei der Herstellung von Zementsandformen und -kernen dem Abbinden des Zements
entgegenwirkt, so daß die Erhärtungszeit derart verlängert wird, daß das Verfahren
für Gießereizwecke unwirtschaftlich ist.
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Die Erfindung besteht dagegen in der kombinierten Verwendung von Holzderivaten
wie Sulfitlauge oder Zellpechpulver und Melasse. Es hat sich überraschend gezeigt,
daß durch die gemeinsame Anwendung dieser beiden Stoffgruppen die Abbindezeit der
aus der Formmasse hergestellten Formen und Kerne erheblich verkürzt wird im Vergleich
mit der Anwendung des einen oder des anderen Zusatzstoffes. Nach der Erfindung ist
es möglich, ohne künstliche Trocknung in 2 bis q. Stunden die gleiche Erhärtung
zu erreichen wie bisher nach etwa 12 Stunden
Lagerzeit. Die kurze
Abbindezeit wirkt sich vor allem dann besonders günstig aus, wenn für die erste
Zeit der Lagerung von Formen und Kernen Trockenplatten oder Stützgerüste erforderlich
sind, da es sich hier um verhältnismäßig teure Einrichtungsgegenstände handelt,
deren Verwendung in rascher Folge durch die Erfindung gewÄhrleistet wird. Die Einsparung
an derartigen Vorrichtungen beträgt nach den praktischen Ergebnissen etwa 75 °/o.
Ferner wird durch die Verkürzung der Lagerzeit äuch der Bedarf an Lagerraum erheblich
verringert, da gemäß der Erfindung hergestellte Formen und Kerne innerhalb 2o bis
24 Stunden abgegossen und die Kästen entleert werden können. Dies bezieht sich auf
naßgeschwärzte Formen und Kerne. Werden dagegen die nach der Erfindung hergestellten
Formen und Kerne mit Kohlenstaub oder Graphit gestaubt, so können diese wie Naßgußformen
aus Natursand bereits am gleichen Tage abgegossen werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der kombinierten Anwendung von Sulfitlauge
und Melasse, insbesondere mit Melasse im Überschuß, besteht .darin, daß Zementsandformen
und -kerne, welche diese Zusätze enthalten, im Gegensatz zu Zementsandformen und
-kernen, die Sulfitlauge ohne Melasse enthalten, praktisch nur eine ganz unbedeutende
Wasseraufriahme zeigen, so daß sie beliebig lange gelagert werden können, ohne schädlichen
Einflüssen unterworfen zu sein. Aus dem gleichen Grunde kann man nach der Erfindung
ausgebildete Kerne schon am Tage vor dem Abguß auch in Naßgußformen aus Natursand
einlegen.
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Die nach der Erfindung hergestellten Zementsandformen und -kerne zeigen.
eine vollkommene Luftdurchhärtung im gesamten Querschnitt im Gegensatz zu der oberflächlichen
Härtung von Zetnentsandformen und -kernen, die nur Sulfitablauge oder nur Melasse
als Zusatz enthalten.
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Eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit ergibt sich bei Anwendung der
Erfindung dadurch, daß das Material der verbrauchten Formen und Kerne weitgehend
wieder verwendet werden kann. Durch Brechen, Kollern und Sieben wird ein Altsand
gewonnen, der nach Entstaubung bis zu 95 °/o wieder verwendet werden kann,
während der zurückgewonnene Staub als Anteil der Zusatzmasse wieder verwendbar ist.
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Sollte einmal mit Rücksicht auf die .Gestaltung der Form oder auf
die Betriebsverhältnisse. überhaupt eine längere Abbindezeit wünschenswert sein,
so gestattet der Binder auch durch entsprechende Dosierung die Erhärtungsgeschwindigkeitden
gegebenen Verhältnissen weitgehend anzupassen.
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Es hat sich des weiteren erwiesen, daß die Verwendung des plastischen
Binderzusatzes gemäß der Erfindung auch große Vorteile in der.. Herstellung sogenannter
kastenloser Zementsandformen bringt. Durch die rasche Selbsterhärtung der Formmasse
und gleichzeitige Erreichung hoher Festigkeit der erstarrten Formmasse können auch
solche Formen innerhalb der oben angegebenen Zeit abgegossen werden. Das gleiche
trifft zu bei Formen und Kernen, die mit Schwärze angestrichen werden, denn es hat
sich gezeigt, daß das durch die Schwärze beigebrachte zusätzliche Wasser zur Wasserhaushaltsregulierung
während der Selbsterstarrung der Formen und Kerne herangezogen werden kann. In weiterer
Ausgestaltung der Erfindung kann auch noch ein Natur- oder Kunstharz zugefügt werden,
was sich auf den Zerfall der Form nach dem Gießen günstig auswirkt, ebenso der Zusatz
von Kohlenstaub, durch den außerdem noch infolge seiner katalysatorischen Wirkung
die Festigkeit und Abriebfestigkeit der Formen und Kerne erhöht wird. In besonderen
Fällen bringt auch der gemeinsame Zusatz der beiden Stoffe gewisse Vorteile hinsichtlich
der Auflösung der abgegossenen Formen.
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Die Melasse kann verschiedene Kohlenhydrate enthalten. Die Formmasse
kann sowohl für die Maschinen- als auch für die Handformerei verwendet werden. Sie
zeichnet sich auch noch besonders durch hohe Grünstandsfestigkeit, hervorragende
Schwindungseigenschaften gegenüber dem erstarrenden Metall und dem vollkommenen
Zerfall nach dem Gießen aus. Nach Entstauben des anfallenden Altsandes kann dieser
wieder restlos für die Herstellung neuer Formen und Kerne verwendet werden.
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Einen weiteren Vorteil bringt die Erfindung noch dadurch, daß es möglich
ist, die einzelnen Stoffe ganz oder teilweise gegebenenfalls in pulverisiertem oder
flüssigem Zustand zu einem einzigen Bindemittel zusammenzufügen, das dann in dieser
Form leicht in den Handel gebracht und mühelos im praktischen Betrieb verwendet
werden kann.
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Nachstehend einige Ausführungsbeispiele einer Formmasse gemäß der
Erfindung.
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i. Formmasse für Blasmaschinen zur Herstellung kleinerer Kerne: ioo
Teile Silbersand, 8 bis 1o Teile Zement, 0,5 bis o,8 Teile Zellpechpulver, 0,4 bis
o,6 Teile Ton, 1,8 bis 2,6 Teile Melasse.
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2. Formmasse für Blasinaschinen zur Herstellung größerer Kerne: ioo
Teile Silbersand, 8 bis 1o Teile Zement, o,7 bis 1,o Teile Zellpechpulver, o,6 bis
o,7 Teile Ton, 1,6 bis 1,8 Teile Melasse, 0,4 Teile Natur-oder Kunstharz, 1,o bis
1,5 Teile Kohlenstaub.
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3. Formmasse für die Herstellung großer Stücke auf Formmaschinen:
ioo Teile Silbersand, 8 bis 1o Teile Zement, 0,4 bis o,7 Teile Zellpechpulver, 0,3
bis o,5 Teile Ton, 2,2 bis 2,5 Teile Melasse, o,5 bis o,7 Teile Natur- oder Kunstharz.
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Dem Gemisch werden jeweils 5 bis 1o Teile Wasser beigefügt und so
lange geknetet, bis eine Formmasse von solcher Plastizität entsteht, wie sie für
den jeweiligen Verwendungszweck gewünscht wird.