DE967242C

DE967242C - Bindemittel fuer Giessereiformstoffe zur Herstellung von Formen und Kernen

Info

Publication number: DE967242C
Application number: DEK11592D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl Pardun; Dipl-Ing Hans Schlumberger
Original assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG
Current assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG
Priority date: 1941-12-31
Filing date: 1941-12-31
Publication date: 1957-10-24

Description

Bindemittel für Gießereiformstoffe zur Herstellung von Formen und Kernen Es ist bekannt, Steinkohlenteerpeche, insbesondere Hartpeche, zur Herstellung von Kernbindemitteln zu verwenden. Diese Peche sind aber aus mancherlei Gründen, insbesondere wegen ihrer außerordentlichen Sprödigkeit und geringen Widerstandsfähigkeit gegen Fallbeanspruchung für die Herstellung von Bindemitteln für Gießereiformstoffe häufig ungeeignet.
Maßgebend für die Eignung von Steinkohlenteerpechen für Bindemittel, von denen aus Gründen des Erweichungspunktes fast ausschließlich Hartpeche in Frage kommen, ist vor allem ein geringer Gehalt an leicht flüchtigen Stoffen, welche beim Trocknen der Formmasse als Gase entweichen und ein Treiben der Formen und Kerne verursachen können, wodurch deren Maßhaltigkeit und Festigkeit beeinträchtigt wird, sowie ferner vor allem ein möglichst großer Gehalt an freiem Kohlenstoff. Allerdings nimmt mit diesem normalerweise wiederum die Klebekraft solcher Stoffe ab, was z. B. auch bei den üblichen Hartpechen der Fall ist.
Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß diese Nachteile dadurch überwunden werden können, daß erfindungsgemäß als Bindemittel für die Herstellung von Gießereiformstoffen plastische Massen mit einem Erweichungspunkt nach K r ä m e r- S a r n o w von mindestens i 0o°, vorzugsweise 13o° und höher, und mit einem Gehalt an freiem Kohlenstoff von über 45"/0" vorzugsweise über 5504, verwendet werden, die aus Steinkohlenteerpechen durch »Fluxen« mit Steinkohlenteerölen, wie z. B. mit schweren Steinkohlenteerölen von hohem Siedebereich, gewonnen werden, wobei den so erhaltenen plastischen Massen auch Füllstoffe, wie z. B. Gesteinsmehl, zugesetzt werden können.
Die Verwendung dieser plastischen Massen als Bindemittel für Gießereiformstoffe erfolgt vorzugsweise in Pulverform, wobei das gepulverte Bindemittel trocken mit den Formstoffen, wie beispielsweise natürlichem Form- bzw. Kernsand oder sonstigen Formmassen, in an sich bekannter Weise gemischt und in üblicher Weise weiterverarbeitet wird.
Durch den Zusatz des F luxmittels (Weichmachers) wird das Molekulargefüge des an sich sehr spröden Steinkohlenteerpeches stark aufgelockert. Der in erheblicher Menge vorhandene freie Kohlenstoff liegt dabei nicht etwa in Form von Ruß od. dgl. vor, sondern es entstehen höchstmolekulare aromatische Verbindungen, wodurch eine innige Verkettung der einzelnen Bestandteile des Steinkohlenteerpeches erreicht wird. Dadurch tritt eine erhebliche Steigerung der Zähigkeit und des Haftvermögens derselben ein. Dieser Vorteil der durch Fluxen erzielten plastischen Masse gegenüber den Steinkohlenteerpechen zeigt sich auch dann noch, wenn der Erweichungspunkt der plastischen Massen so hoch liegt, daß diese den Gießereiformstoffen in der üblichen Weise einverleibt werden können.

Der Unterschied zwischen einem Steinkohlenteerpech und der plastischen Masse gemäß der Erfindung vom selben Erweichungspunkt ist aus nachstehender Tabelle ersichtlich:

Erweichungs- Zähigkeit Brechpunkt

punkt Freier Brechpunkt (Fallhöhe) nach nach dem

Stoff Erhitzen

nach Krämer Kohlenstoff nach Fraß Herrmann

und Sarnow bei 60° ( Stunden

bei Steinkohlenteerpech . . . . . . . . . . 6o bis 65° C 210/0 -I-26° 2 cm -i-33°

Plastische Masse . ........ .. . 6o bis 65° C 43/0 -i-16° 1o cm -I-21°

Die Vorteile der erfindungsgemäß in Anwendung kommenden plastischen Masse und der Einfluß ihres hohen Gehaltes an freiem Kohlenstoff auf die Eigenschaften gegenüber einem Steinkohlenteerpech zeigen sich in einer fünffach höheren Widerstandsfähigkeit gegen Fallbeanspruchung (Zähigkeit) und einer erheblich größeren Widerstandsfähigkeit gegen Verformung (Brechpunkt) sowie gegen Erhitzung (Brechpunkt nach dem Erhitzen).

Es ist weiterhin auch schon bekannt, mit Petroleum- und Stearinpechen Kerne herzustellen. Diese Peche bestehen jedoch vorwiegend aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen und haben fast keinen Gehalt an freiem Kohlenstoff. Im Gegensatz dazu sind die erfindungsgemäß in Anwendung kommenden plastischen Massen überwiegend aus aromatischen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt und enthalten bedeutende Mengen an freiem Kohlenstoff, der für das Verhalten als Bindemittel für Gießereiformstoffe von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Ein weiterer Vorteil der Anwendung dieser aus Steinkohlenteerpechen durch Fluxen hergestellten plastischen Masse gegenüber der Verwendung von Bindemitteln aus Petroleum- und Stearinpechen besteht immerhin noch darin, daß die Steinkohlenteerpeche in Notzeiten im Inland jederzeit ausreichend zur Verfügung stehen. Man ist in der Lage, mit diesem Bindemittel zusammen mit den Formstoffen Formen und Kerne von ausreichender Güte herzustellen.
Es hat sich weiter ergeben, daß den gesteigerten Anforderungen an Gießereiformen und Kerne, z. B. hinsichtlich einer höheren Festigkeit oder besseren Gasdurchlässigkeit und Abriebfestigkeit durch Zugabe weiterer, an sich bekannter Gießereiform- und Hilfsstoffe zu diesem neuen Bindemittel, genügend Rechnung getragen werden kann. So lassen sich z. B. höhere Festigkeiten und eine größere Abriebfestigkeit dadurch erreichen, daß man in Verbindung mit dem Bindemittel weitere bindend wirkende Stoffe, wie z. B. Zement, hydraulische Schlacken, Kernöle, Laugen, Melassen od. dgl., zusetzt.
Andererseits kann für eine gesteigerte Porösität und für einen besseren Zerfall der Kerne nach dem Guß dadurch gesorgt werden, daß man neben dem Bindemittel der Form- bzw. Kernmasse entsprechende Stoffe, wie z. B. Zellstoff, Flachsabfälle, Wollabfälle oder ähnliche pflanzliche oder tierische Stoffe, zugibt, welche während bzw. nach dem Guß die Bindung der Form- oder Kernmasse lockern bzw. aufheben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus Steinkohlenteerpechen, insbesondere Hartpechen bestehendes Bindemittel fürGießereiformstoffe zur Herstellung von Formen und Kernen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer aus Steinkohlenteerpechen durch Fluxen mit Steinkohlenteerölen hergestellten plastischen Masse mit einem Erweichungspunkt nach Krämer-Sarnow von mindestens ioo°, vorzugsweise 13o° und höher, und mit einem Gehalt an freiem Kohlenstoff von über 45"/0, vorzugsweise über 55010.
2. Die Verwendung des Bindemittels nach Anspruch i in Verbindung mit anderen Gießereiformstoff-Bindemitteln, wie z. B. Zement, hydraulischen Schlacken, Kernölen und Laugen.
3. Die Verwendung der Bindemittel nach Ansprüchen i und 2 in Verbindung mit den Zerfall des Gießereiformstoffes nach dem Gießen fördernden Stoffen, wie z. B. Zellstoff, Flachsabfälle, Wollabfälle und ähnlichen pflanzlichen oder tierischen Stoffen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 368 653; K. Schiel, Die Formsande und Formstoffe, S.58.