Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlichtezusammensetzung zur Verwendung in der Gießerei, insbesondere umfassend partikuläres, amorphes Siliziumdioxid (Si0 ₂ ) und eine wässrige Phase mit einem pH-Wert von höchstens 5, bevorzugt von höchstens 4, sowie geschlichtete, wasserglasgebundene Gießereiformkörper, insbesondere geschlichtete, wasserglasgebundene Gießereiformen und Gießereikerne, welche jeweils eine erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung umfassen. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung zur Herstellung eines Überzugs auf einem wasserglasgebundenen Gießereiformkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten wasserglasgebundenen Gießereiformkörpers (Form oder Kern). Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Kit, u.a. enthaltend eine erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung. Die Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Das Gießen in einer verlorenen Form ist ein verbreitetes Verfahren zur Herstellung endkonturnaher Bauteile, insbesondere beim Metallguss. Nach dem Guss wird die Form zerstört und das Gussstück wird entnommen. Formen sind Negative, sie enthalten den auszugießenden Hohlraum, der das zu fertigende Gussstück ergibt. Die Innenkonturen des zukünftigen Gussstückes können durch Kerne gebildet werden. Bei der Herstellung der Form kann mittels eines Modells des zu fertigenden Gussstücks der Hohlraum in den Formstoff geformt werden. Kerne werden meist in einem separaten Kernkasten geformt.

Für Gießereiformen (für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auch als„Formen" bezeichnet) und Gießereikerne (für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auch als„Kerne" bezeichnet) werden als Formgrundstoffe überwiegend feuerfeste körnige Stoffe wie z.B. gewaschener, klassifizierter Quarzsand verwendet. Weitere geeignete und an sich bekannte Formgrundstoffe sind z.B. Zirkonsande, Chromitsande, Schamotten, Olivinsande, feldspathaltige Sande und Andalusitsande. Ein Formgrundstoff kann auch eine Mischung verschiedener der genannten oder anderer bevorzugter Formgrundstoffe sein. Der feuer- feste Formgrundstoff liegt bevorzugt in rieselfähiger Form vor, so dass er in eine geeignete Hohlform eingefüllt und darin verdichtet werden kann. Der Formgrundstoff bzw. die entsprechende Formstoffmischung (Formstoff) wird verdichtet, um die Festigkeit der Gießereiform zu erhöhen. Zur Herstellung der Gießereiformen werden die Formgrundstoffe mit anorganischen oder organischen Formstoffbindemitteln (Bindern) gebunden. Durch das Formstoffbindemittel wird ein fester Zusammenhalt zwischen den Partikeln des Formstoffs erzeugt, so dass die Gießereiform die erforderliche mechanische Stabilität erhält. Die Herstellung von Formen und Kernen erfolgt in der industriellen Praxis regelmäßig und vorteilhafterweise in Schießmaschinen oder Formmaschinen, in denen eine Verdichtung der partikulären Bestandteile und eine Härtung des Binders erfolgt; dies gilt auch für die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Formen und Kerne.

Zur Herstellung von Gießereiformen können sowohl organische als auch anorganische Formstoffbindemittel eingesetzt werden, deren Aushärtung jeweils durch kalte oder heiße Verfahren erfolgen kann. Als kalte Verfahren bezeichnet der Fachmann dabei Verfahren, welche im Wesentlichen bei Raumtemperatur ohne Erhitzen der Gießereiform durchge- führt werden. Die Aushärtung erfolgt dabei meist durch eine chemische Reaktion, die beispielsweise dadurch ausgelöst wird, dass ein Gas als Katalysator nach der Formgebung durch die zu härtende Formstoffmischung geleitet wird, die den Formgrundstoff und das Formstoffbindemittel enthält. Bei heißen Verfahren wird die Formstoffmischung nach der Formgebung auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt, um beispielsweise das im Formstoffbindemittel enthaltene Lösungsmittel auszutreiben und/oder um eine chemische Reaktion zu initiieren, durch welche das Formstoffbindemittel ausgehärtet wird, beispielsweise durch Vernetzen.

Unabhängig vom Aushärtemechanismus ist allen organischen Formstoffbindemitteln gemeinsam, dass sie sich beim Einfüllen von flüssigem Metall in die Gießereiform ther- misch zersetzen und dabei Schadstoffe, wie z. B. Benzol, Toluol, Xylole, Phenol, Formaldehyd und andere, teilweise nicht identifizierte, Thermolyse- bzw. Crackprodukte freisetzen können. Es ist zwar durch verschiedene Maßnahmen gelungen, diese Emissionen zu minimieren, völlig vermeiden lassen sie sich bei organischen Formstoffbindemitteln derzeit jedoch nicht.

Um die Emission von Zersetzungsprodukten während des Gießvorgangs zu minimieren bzw. zu vermeiden, können Formstoffbindemittel verwendet werden, die auf anorganischen Materialien basieren und allenfalls einen sehr geringen Anteil an organischen Verbindungen enthalten. Solche Formstoffbindemittelsysteme sind bereits seit längerem bekannt, beispielsweise aus den Dokumenten GB 782205 A, US 6972059 B1 , US 5582232 A, US 5474606 A und US 7022178.

Nachfolgend bezeichnet der Begriff „anorganisches Formstoffbindemittel" ein Formstoffbindemittel, welches ganz überwiegend, bevorzugt zu mehr als 95 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt vollständig aus Wasser und anorganischen Materialien besteht, so dass der Anteil an organischen Verbindungen in einem solchen anorganischen Formstoffbindemittel bevorzugt kleiner als 5 Gew.-%, vorzugsweise kleiner als 1 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 0 Gew.-% ist.

Der Ausdruck„anorganisch gebunden" bedeutet im Rahmen des vorliegenden Textes, dass eine Form bzw. ein Kern mit einem anorganischen Formstoffbindemittel (wie vor- stehend definiert) gebunden wurde.

Von besonderer Bedeutung als Bestandteil anorganischer Formstoffbindemittel ist Alkaliwasserglas. Als Alkaliwasserglas werden aus einer Schmelze erstarrte, glasartige, also amorphe, wasserlösliche Natrium-, Kalium- und Lithiumsilicate, ihre Mischungen sowie die entsprechenden wässrigen Lösungen bezeichnet. Nachfolgend bezeichnet der Begriff „Wasserglas" solche amorphen, wasserlösliche Natrium-, Kalium- und/oder Lithiumsilicate und/oder deren wässrige Lösungen und/oder Mischungen der vorgenannten Silicate und/oder deren Lösungen, die jeweils ein molares Modul (molares Verhältnis) von Si0 ₂ zu M ₂ 0 im Bereich von 1 ,6 bis 4,0, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 2,5 aufweisen, wobei M ₂ 0 die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeich- net. Der Ausdruck„wasserglasgebunden" bedeutet, dass ein Gießereiformkörper, insbesondere eine Form oder ein Kern, unter Verwendung eines Formstoffbindemittels hergestellt wurde bzw. herstellbar ist, welches Wasserglas umfasst oder aus Wasserglas besteht. Beispielsweise wird in der Schrift US 7770629 B2 eine Formstoffmischung vorgeschlagen, welche neben einem feuerfesten Formgrundstoff ein auf Wasserglas basierendes Formstoffbindemittel und ein teilchenförmiges Metalloxid umfasst, wobei als teilchenförmiges Metalloxid bevorzugt Fällungskieselsäure oder pyrogene Kieselsäure verwendet wird. Anorganische Formstoffbindemittel weisen im Vergleich zu organischen Formstoffbindemitteln jedoch auch Nachteile auf. Beispielsweise besitzen mit bekannten anorganischen Formstoffbindemitteln hergestellte Gießereiformen oder -kerne eine vergleichsweise geringe oder geringere Stabilität gegenüber Luftfeuchtigkeit bzw. gegen Wasser oder wässrige Feuchtigkeit. Damit ist z.B. eine Lagerung solcher Gießereiformen oder -kerne über einen längeren Zeitraum, wie mit organischen Formstoffbindemitteln üblich, nicht zuverlässig möglich.

Üblicherweise werden, insbesondere beim Stahl- und Eisenguss, die Oberflächen von Gießereiformkörpern, insbesondere von Formen und Kernen, mit einem „Schlichte" genannten Überzug beschichtet, insbesondere diejenigen Oberflächen, die mit gegosse- nem Metall in Berührung kommen. Schlichten bilden hier eine Grenz- oder Sperrschicht zwischen Form/Kern und Metall, u.a. zur gezielten Unterdrückung von Fehlermechanismen an diesen Stellen oder zur Nutzung metallurgischer Effekte. Allgemein sollen Schlichten in der Gießereitechnik vor allem folgende, dem Fachmann bekannte, Funktionen erfüllen: - Verbesserung der Glätte der Gussstückoberfläche;

- Möglichst vollständige Trennung von flüssigem Metall und Form bzw. Kern;

- Vermeidung von chemischen Reaktionen zwischen Bestandteilen von Form/Kern und Schmelze, dadurch Erleichterung der Trennung zwischen Form/Kern und

Gussstück und/oder

- Vermeidung von Oberflächenfehlern am Gussstück wie z.B. Gasblasen, Penetrationen, Blattrippen und/oder Schülpen. Die vorstehend genannten sowie gegebenenfalls weitere Funktionen werden in der Regel durch die genaue Zusammensetzung der Schlichte bzw. der auf die Form bzw. den Kern zu applizierenden Schlichtezusammensetzung eingestellt und optimiert bzw. an den jeweils beabsichtigten Zweck angepasst. Schlichtezusammensetzungen zur Verwendung in der Gießerei enthalten meist folgende Komponenten, oder setzen sich aus diesen zusammen: (i) ein oder mehrere feinkörnige Feuerfeststoffe, d.h. feinkörnige, feuerfeste bis hochfeuerfeste anorganische Materialien (ii) eine Trägerflüssigkeit umfassend eine oder mehrere Verbindungen (Wasser, Alkoho- le, etc.) sowie (iii) als weitere Bestandteile z.B. ein oder mehrere Schlichtebindemittel (nachfolgend auch kurz als„Bindemittel" bezeichnet) und/oder Biozide und/oder Netzmittel und/oder rheologische Additive. Gebrauchsfertige Schlichtezusammensetzungen zur Beschichtung von Formen und Kernen sind demnach meist Suspensionen von feinkörnigen, feuerfesten bis hochfeuerfesten anorganischen Materialien (Feuerfeststoffen) in einer Trägerflüssigkeit, z.B. einer wässrigen (d.h. Wasser enthaltenden) Trägerflüssigkeit oder einer nichtwässrigen (d.h. keine Wasser enthaltenden) Trägerflüssigkeit; zu Details hinsichtlich der Trägerflüssigkeit siehe weiter unten.

Die Schlichte bzw. die Schlichtezusammensetzung wird durch ein geeignetes Auftragsverfahren, beispielsweise Sprühen, Tauchen, Fluten oder Streichen auf die Innenkontur der Gießform oder auf den Kern aufgebracht und dort getrocknet, so dass ein Schlichteüberzug oder Schlichtefilm entsteht. Die Trocknung des Schlichteüberzugs kann durch Zufuhr von Wärme oder Strahlungsenergie, z.B. durch Mikrowellenstrahlung, oder durch Trocknung an der Raumluft erfolgen. Im Falle von Schlichtezusammensetzungen, welche brennbare Verbindungen in der Trägerflüssigkeit enthalten, kann die Trocknung auch durch Abbrennen dieser Verbindungen erfolgen.

Als„feuerfest" werden im vorliegenden Text im Einklang mit dem üblichen fachmännischen Verständnis Massen, Werkstoffe und Mineralien bezeichnet, die zumindest kurzzeitig der Temperaturbelastung beim Abguss bzw. bei der Erstarrung einer Eisenschmelze, meist Gusseisen, widerstehen können. Als„hochfeuerfest" werden Massen, Werkstof- fe und Mineralien bezeichnet, die kurzfristig der Gießhitze einer Stahlschmelze widerstehen können. Die Temperaturen, die beim Abguss von Stahlschmelzen auftreten können, liegen meist höher, als die Temperaturen, welche beim Abguss von Eisen- bzw. Gusseisenschmelzen auftreten können. Feuerfeste Massen, Werkstoffe und Mineralien (Feuerfeststoffe) und hochfeuerfeste Massen, Werkstoffe und Mineralien sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus der DIN 51060:2000-06.

Als Feuerfeststoffe werden in Schlichtezusammensetzungen üblicherweise mineralische Oxide, Silikate oder Tonmineralien eingesetzt. Beispiele für auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Feuerfeststoffe sind Quarz (Siliciumdioxid), Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Aluminiumsilicate, Schichtsilikate, Zirkonsilikate, Olivin, Talk, Glimmer, Graphit, Koks, Feldspat, Diatomit, Kaoline, kalzinierte Kaoline, Metakaolinit, Eisenoxid, Chromit und Bauxit, die jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander eingesetzt werden können. Der Feuerfeststoff dient u.a. dazu, die Poren in einer Gießereiform oder einem Kern gegen das Eindringen des flüssigen Metalls zu verschließen. Weiter wird durch den Feuerfeststoff eine thermische Isolierung zwischen Gießereiform bzw. Kern und flüssigem Metall erreicht. Der Feuerfeststoff wird meist in Pulverform bereitgestellt. Sofern nicht anders angegeben, weisen pulverförmige Feuerfeststoffe dann eine mittlere Korngröße (vorzugsweise gemessen mittels Lichtstreuung nach ISO 13320:2009-10) im Bereich von 0, 1 bis 500 μιη, bevorzugt im Bereich von 1 bis 200 μιη, auf. Als Feuerfeststoffe sind insbesondere solche Materialien geeignet, welche Schmelzpunkte aufweisen, die zumindest 200 °C oberhalb der Temperatur der jeweils eingesetzten Metallschmelze liegen und/oder die keine Reaktion mit der Metallschmelze eingehen.

Die Feuerfeststoffe werden meist in einer Trägerflüssigkeit dispergiert. Die Trägerflüssigkeit ist ein oder der Bestandteil einer Schlichtezusammensetzung, der vorzugsweise unter Normalbedingungen (20 °C und 1013,25 hPa) flüssig vorliegt und/oder bei 160 °C und Normaldruck (1013,25 hPa) verdampfbar ist. Bevorzugte Trägerflüssigkeiten, welche auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und organischen Trägerflüssigkeiten sowie deren Mischungen untereinander und/oder mit weiteren Bestandteilen. Geeignete organische Trägerflüssigkeiten sind vorzugsweise Alkohole, einschließlich Polyalkohole und Polyetheralkohole. Bevorzugte Alkohole sind Ethanol, n-Propanol, Isopropanol (2- Propanol), n-Butanol und Glykol. Wasser und wässrige Mischungen (auch wässrige Lösungen) sind als Trägerflüssigkeit häufig bevorzugt.

Schlichtebindemittel (Bindemittel) dienen vor allem dazu, die in einer Schlichtezusammensetzung enthaltenen Feuerfeststoffe auf dem Formstoff zu fixieren. Beispiele für Bindemittel, welche auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Kunstharze (organische Polymere) oder Kunstharzdispersionen wie Polyviny- lalkohole, Polyacrylate, Polyvinylacetate und/oder entsprechende Copolymerisate der vorgenannten Polymere. Polyvinylalkohole sind bevorzugt. Auch Naturharze, Dextrine, Stärken und Peptide sind als Bindemittel geeignet.

Biozide verhindern einen bakteriellen Befall. Beispiele für auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Biozide sind Formaldehyd, 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT), 5-Chlor-2-methyl-4-iosthiazolin-3-on (CIT) und 1 ,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT). Die Biozide, vorzugsweise die genannten individuellen Biozide, werden üblicherweise in einer Gesamtmenge von 10 bis 1000 ppm, vorzugsweise in einer Menge von 50 bis 500 ppm verwendet, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzung (die dazu vorgesehen ist, unmittelbar auf eine Gießform bzw. einen Kern appliziert zu werden). Rheologische Additive (Stellmittel) werden eingesetzt, um die für die Verarbeitung gewünschte Fließfähigkeit der Schlichte einzustellen. Auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete anorganische Stellmittel sind beispielsweise quellfähige Tone, wie z.B. Natriumbentonit oder Attapulgit (Palygorskit). Als auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete organische Stellmittel sind beispielsweise quellfähige Polymere nennen, wie Cellulosederivate, insbesondere Carboxymethyl-, Methyl-, Ethyl-, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylcellulose, Pflanzenschleime, Polyvinylpyrrolidon, Pektin, Gelatine, Agar-Agar, Polypeptide und/oder Alginate. Die vorgenannten Theologischen Additive bzw. Stellmittel sind bevorzugte Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung. Insbesondere im Falle von wässrigen (d.h. als Trägerflüssigkeit oder Bestandteil der Trägerflüssigkeit Wasser enthaltenden) Schlichtezusammensetzungen können zudem Netzmittel eingesetzt werden, um eine bessere Benetzung des Formstoffes zu erzielen. Dem Fachmann sind ionische und nichtionische Netzmittel bekannt. Beispielsweise werden als ionische Netzmittel Dioctylsulfosuccinate und als nichtionische Netzmittel Alkindiole bzw. ethoxylierte Alkindiole eingesetzt. Die vorgenannten Netzmittel sind auch bevorzugte Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen wässrigen Schlichtezusammensetzung.

Eine Schlichtezusammensetzung kann darüber hinaus Entschäumer, Pigmente und/oder Farbstoffe enthalten. Als Entschäumer können beispielsweise Silikon- oder Mineralöl verwendet werden. Beispiele für Pigmente sind rotes und gelbes Eisenoxid sowie Gra- phit. Beispiele für Farbstoffe sind handelsübliche, dem Fachmann bekannte Farbstoffe. Die vorgenannten Entschäumer, Pigmente und/oder Farbstoffe sind auch bevorzugte Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung

Um den steigenden Anforderungen im Bereich Umwelt- und Emissionsschutz gerecht werden zu können, sollten zukünftig auch im Bereich des Stahl- und Eisengusses anor- ganische Formstoffbindemittel, insbesondere wasserglashaltige Formstoffbindemittel, bei der Fertigung von Formen und Kernen an Bedeutung gewinnen. Um die erwünschte bzw. notwendige Abgussgüte zu erzielen, ist es, wie oben angeführt, meist notwendig oder vorteilhaft, anorganisch gebundene Formen und Kerne mit einer Schlichte zu überziehen. Im Sinne des Umwelt- und Emissionsschutzes ist es daher konsequenterweise auch bei der Auswahl der Schlichte erstrebenswert, auf die Verwendung von organischen Trägerflüssigkeiten so weit wie möglich zu verzichten und vorzugsweise wasserbasierte Schlichten, d.h. Schlichten mit Wasser als alleiniger Trägerflüssigkeit oder als zumindest überwiegendem Anteil an der Trägerflüssigkeit einzusetzen.

Wie vorstehend angegeben, besitzen aber Gießereiformkörper, insbesondere Formen und Kerne, die mit anorganischen Formstoffbindemitteln, insbesondere mit wasserglas- haltigen Formstoffbindemitteln, hergestellt wurden, eine geringe Stabilität gegenüber der Einwirkung von Wasser oder wässriger Feuchte. Das in wasserbasierten Schlichtezusammensetzungen enthaltene Wasser kann folglich die damit behandelten (geschlichteten), anorganisch gebundenen Formen und Kerne beschädigen. Dadurch kann insbesondere die Festigkeit der so geschlichteten Formen und Kerne nachteilig vermindert werden. Diesem in der Gießereitechnik bekannten besonderen Problem (vgl. z.B. WO 00/05010A1 ) kann mit bisher eingesetzten Mitteln, darunter z.B. eine besonders intensive Härtung der Formen und Kerne, aufwändige Verfahren zur Trocknung der applizierten Schlichte oder die Anpassung der Formstoffmischung, bislang nur unzureichend begegnet werden.

Im Dokument WO 00/05010 wird angegeben, dass eine Beschichtung auf der Basis von Wasser insbesondere angewendet werden kann auf mit Kohlenstoffdioxid begasten und mit Natriumsilikat gebundenen Kernen und Formen, wenn die zum Einsatz kommende Zusammensetzung der Beschichtung einen in Wasser löslichen oder einen mit Wasser mischbaren spezifischen Zusatzstoff enthält.

Im Dokument WO 2013/044904 A1 wird angegeben, dass durch die Kombination bestimmter Tone als Inhaltsstoffe einer wasserhaltigen Schlichte Schlichten mit einem ungewöhnlich hohen Feststoffgehalt hergestellt werden können, deren Viskosität aber trotzdem mit handelsüblichen, gebrauchsfertigen Schlichten vergleichbar sei, wobei die Qualität der mit diesen Schlichten beschichteten, mit anorganischen Formstoffbindemitteln gebundenen Kerne und Formen verbessert werden könne.

In den Dokumenten DE 10 201 1 1 15 025 A1 und WO 2013/050022 A2 wird angegeben, dass bei Zugabe bestimmter Salze in einem bestimmten Konzentrationsbereich zu einer wässrigen Schlichtezusammensetzung die Qualität der geschlichteten anorganischen Kerne und Formen verbessert werden, insbesondere deren Lagerstabilität gesteigert werden könne. Bei den Salzen handelt es sich um Salze von Magnesium und/oder Mangan, insbesondere deren Sulfate und Chloride.

Die Dokumente DE 10 201 1 1 15 024 A1 und WO 2013/050023 A2 geben an, dass bei Zugabe bestimmter Additive zu einer wässrigen Schlichtezusammensetzung die Qualität der geschlichteten anorganischen Kerne und Formen verbessert, insbesondere deren Lagerstabilität gesteigert werden könne. Als Additiv-Bestandteil der Schlichtezusammensetzung werden Ester der Ameisensäure (Methansäure) verwendet, wobei die Kettenlänge des bei der Veresterung verwendeten Alkohols bzw. der Alkoholmischung insbesondere im Mittel kleiner sechs und besonders bevorzugt kleiner drei Kohlenstoffatome beträgt.

Das Dokument DE 10 2006 040 385 A1 offenbart temperaturstabile BN- Formtrennschichten auf Basis von keramischen und glasartigen Bindern; das Dokument offenbart jedoch nicht die Verwendung für anorganisch gebundene Formen oder Kerne (auf Basis entsprechender körniger Formgrundstoffe) zur Verwendung in der Gießerei. Das Deutsche Patent- und Markenamt hat zu der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 10 2006 040 385 A1 , DE 10 2006 002 246 A1 , DE 10 2005 041 863 A1 und DE 15 08 913 A.

Die vorstehend genannten Probleme bestehen aber, wie eigene Untersuchungen gezeigt haben, selbst bei einer Vorgehensweise nach dem genannten Stand der Technik noch in relevantem Maße.

Ausgehend vom Stand der Technik besteht daher ein Bedarf an weiter verbesserten Schlichtezusammensetzungen zur Verwendung in der Gießerei, welche eine oder mehrere, vorzugsweise alle, der folgenden vorteilhaften Eigenschaften aufweisen oder ermöglichen sollen: - die Festigkeit der damit herstellbaren geschlichteten Formen und/oder Kerne soll gegenüber mit bekannten wasserhaltigen Schlichten bzw. Schlichtezusammensetzungen geschlichteten Formen und Kernen erhöht werden, insbesondere soweit die Formen und Kerne mit anorganischen Formstoffbindemitteln, insbesondere mit wasserglashaltigen Formstoffbindemitteln, hergestellt wur- den; die Lagerstabilität sowie die Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit der damit herstellbaren geschlichteten Formen und/oder Kerne soll gegenüber mit bekannten wasserhaltigen Schlichten bzw. Schlichtezusammensetzungen geschlichteten Formen und/oder Kernen erhöht werden; die Lagerstabilität der Schlichtezusammensetzung selbst soll gegenüber bekannten wasserhaltigen Schlichtezusammensetzungen nicht signifikant verschlechtert sein oder sogar gesteigert werden; die Applikation der Schlichtezusammensetzung auf heiße Formen und/oder Kerne (d.h. insbesondere auf solche Formen und/oder Kerne, welche Temperaturen von mehr als 50 °C, vorzugsweise Temperaturen im Bereich von 50 bis 100 °C, aufweisen) soll ermöglicht oder zumindest verbessert werden; die damit herstellbaren geschlichteten Formen und Kerne sollen eine hohe, vorzugsweise eine fehlerarme Abgussgüte, besonders bevorzugt eine fehlerfreie Abgussgüte und/oder Glätte der Gussstückoberfläche ermöglichen; der Einsatz von anorganisch gebundenen, insbesondere wasserglasgebundenen Gießereiformkörpern, insbesondere Formen und/oder Kernen, soll auch für den Eisen- und/oder Stahlguss ermöglicht bzw. die Möglichkeit des Einsatzes für diese Zwecke soll erweitert werden.

Es war allgemein eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlichtezusammensetzung zur Verwendung in der Gießerei anzugeben, die eine oder mehrere oder sämtliche der vorstehend genannten Eigenschaften besitzt bzw. ermöglicht.

Es war dabei eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlichtezusammensetzung zur Verwendung in der Gießerei zu entwickeln, die auf anorganisch gebundenen, insbesondere wasserglasgebundenen, Gießereiformkörpern, vorzugsweise Formen und/oder Kernen eingesetzt werden kann, ohne deren Eigenschaften, insbesondere deren Festigkeiten, nachteilig zu beeinflussen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Aufgabe war es, geschlichtete anorganisch gebundene Gießereiformkörper, insbesondere Gießereiformen und/oder Gießereikerne, zur Verfügung zu stellen, welche jeweils eine erfindungsgemäß anzugebende Schlichtezusammensetzung umfassen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten anor- ganisch gebundenen Gießereiformkörpers zur Verfügung zu stellen.

Zudem war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kit, u.a. enthaltend eine erfindungsgemäß anzugebende Schlichtezusammensetzung, zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen näher definiert bzw. beschrieben, einschließlich besonders bevorzugter Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigen- schaffen und Bestandteile der Erfindung. Spezielle und/oder bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend genauer beschrieben. Sofern nicht anders angegeben, lassen sich bevorzugte Aspekte oder Ausführungsformen der Erfindung mit anderen Aspekten oder Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere mit anderen bevorzugten Aspekten oder Ausführungsformen, kombinieren. Die Kombination von jeweils bevorzugten Aspekten oder Ausführungsformen miteinander ergibt jeweils wieder bevorzugte Aspekte oder Ausführungsformen der Erfindung. Ausführungsformen, Aspekte oder Eigenschaften, welche im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung für die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung beschrieben oder als bevorzugt beschrieben werden, gelten jeweils entsprechend bzw. sinngemäß auch für deren erfin- dungsgemäße Verwendungen, für erfindungsgemäße Verfahren, für erfindungsgemäße geschlichtete Formen oder Kerne sowie für erfindungsgemäße Kits.

Sofern im Folgenden erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzungen, erfindungsgemäße Verwendungen, erfindungsgemäße Verfahren, erfindungsgemäße geschlichtete Formen oder Kerne sowie erfindungsgemäße Kits beschrieben werden, welche näher bestimmte Ausführungsformen, Bestandteile oder Merkmale„umfassen" oder„enthalten", soll jeweils auch die in einem engeren Umfang zu verstehende entsprechende Variante der besagten Schlichtezusammensetzungen, Verwendungen, Verfahren, geschlichteten Formen oder Kerne bzw. Kits mit offenbart sein, welche aus diesen jeweils näher bestimmten Ausführungsformen, Bestandteilen oder Merkmalen„besteht". Erfindungsgemäß werden die primäre Aufgabe und weitere oben angegebene Aspekte der allgemeinen Aufgabe gelöst durch eine Schlichtezusammensetzung umfassend (a) eine wässrige Phase mit einem pH-Wert von höchstens 5, vorzugsweise höchstens 4,

(b) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid, und

(c) einen oder mehrere weitere Feuerfeststoffe, zur Herstellung eines Überzugs auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern, zur Verwendung in der Gießerei. Die primäre Aufgabe wird auch durch die entsprechende Verwendung der Schlichtezusammensetzung zur Herstellung eines Überzugs auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern, zur Verwendung in der Gießerei gelöst.

Ohne Gewähr der Richtigkeit wird vermutet, dass bei entsprechendem Einsatz der erfindungsgemäßen wässrigen Schlichtezusammensetzung zwar wegen des Wasseranteils der Schlichtezusammensetzung Bindungsstrukturen im Alkalisilikatgerüst des wasserglasgebundenen, geschlichteten Gießereiformkörpers (Form oder Kern) angegriffen werden, temporär möglicherweise daraus resultierende Schwächungen der Bindungsstruktur allerdings durch eine weitere chemische Reaktion, etwa eine Säure-Base- Reaktion, in Gegenwart des partikulären, amorphen Siliziumdioxids wieder beseitigt werden, wodurch im Ergebnis eine erhöhte Festigkeit solcher geschlichteter, wasserglasgebundener Gießereiformkörper im Vergleich mit dem Stand der Technik erreicht wird.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird der pH-Wert in einer Schlichtezusammensetzung jeweils bestimmt aus der Suspension, vorzugsweise gemäß der Standard-Methode DIN 19260:2012-10.

Unter dem Begriff„partikuläres, amorphes Siliziumdioxid" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung teilchenformiges synthetisches Siliziumdioxid verstanden, vorzugsweise Fällungskieselsäure und/oder pyrogene Kieselsäure. Der Einsatz einer pyrogenen Kieselsäure ist bevorzugt.

Das partikuläre, amorphe Siliziumdioxid (Bestandteil (b)) zählt für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht zu den„weiteren" Feuerfeststoffen des Bestandteiles (c).

Fällungskieselsäure ist an sich bekannt und kann z.B. auf an sich bekannte Weise durch Reaktion einer wässrigen Alkalisilikatlösung mit Mineralsäuren erhalten werden: der dabei anfallende Niederschlag wird anschließend abgetrennt, getrocknet und gegebenenfalls vermählen. Pyrogene Kieselsäuren sind ebenfalls an sich bekannt und können vorzugsweise auf an sich bekannte Weise bei hohen Temperaturen durch Koagulation aus der Gasphase gewonnen werden. Die Herstellung pyrogener Kieselsäure kann z.B. durch Flammhydrolyse von Siliziumtetrachlorid, oder für die Zwecke der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Lichtbogenofen durch Reduktion von Quarzsand mit Koks oder Anthrazit zu Siliziummonoxidgas mit anschließender Oxidation zu Siliziumdioxid erfolgen. Eine weitere erfindungsgemäß bevorzugte Form von amorphem, partikulärem Siliziumdioxid fällt bei der Zirkondioxidherstellung an. Eine weitere, an sich bekannte, Möglichkeit der Herstellung von partikulärem amorphem Siliziumdioxid ist das Versprühen einer Siliziumdioxidschmelze: die primären, amorphen Siliziumdioxid-Teilchen entstehen hierbei (wie auch in anderen bevorzugten Herstellverfahren) nicht durch einen Vermahlungsprozess.

Die primären amorphen Siliziumdioxid-Teilchen („Primärpartikel") liegen nach den oben genannten Herstellungsprozessen häufig agglomeriert, d.h. als Agglomerate von Primärpartikeln vor. Die Teilchenform der Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids ist vorzugsweise sphärisch. Die sphärische Gestalt der Primärpartikel kann z.B. mittels Rasterelektronenmikroskopie festgestellt werden. Vorzugsweise sind die Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids sphärisch und besitzen eine Sphärizität von 0,9 oder mehr, bestimmt durch Auswertung zweidimensionaler mikroskopischer (vorzugsweise rasterelektronenmikroskopischer) Bilder.

Als Feuerfeststoffe (vgl. Bestandteil (c)) werden vorzugsweise eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Quarz, Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Aluminiumsilikaten, Schichtsilikaten, Zirkonsilikaten, Olivin, Talk, Glimmer, Graphit, Koks, Feldspat, Diatomit, Kaoline, kalzinierten Kaolinen, Metakaolinit, Eisenoxid und Bauxit.

Die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung ist besonders geeignet zur Herstellung eines Überzugs auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern, vorzugsweise auf solchen wasserglasgebundenen Formen bzw. Kernen, welche mindestens einen Anteil an partikulärem, amorphem Siliziumdioxid enthalten. Wasserglasgebundene Formen und Kerne, einschließlich solcher, welche partikuläres amorphes Siliziumdioxid (neben herkömmlichen Formgrundstoffen) enthalten, und deren Herstellung, sind an sich bekannt, beispielsweise aus den Dokumenten WO 2006/024540 und WO 2009/056320. Die vorgenannten, an sich bekannten Formen und Kerne sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, wobei die Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids des Bestandteils (b) (i) sphärisch sind und/oder (ii) einen D90-Wert < 10 μιη, vorzugsweise < 1 μιη, besitzen, bestimmt mittels Laserbeugung. Vorzugsweise sind die Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids des Bestandteils (b) (i) sphärisch und besitzen eine Sphärizität von 0,9 oder mehr, bestimmt durch Auswertung zweidimensionaler mikroskopischer Bilder. Moderne handelsübliche elektronenmikroskopische oder lichtmikroskopische Systeme ermöglichen eine digitale Bildanalyse und somit eine komfortable Bestimmung der Partikelform. Die digitale Bildanalyse ist für Untersuchungen zur Sphärizität bevorzugt.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, wobei der Bestandteil (c) eine oder mehrere Substanzen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Quarz, Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Aluminiumsilikaten, Schichtsilikaten, Zirkonsilikaten, Olivin, Talk, Glimmer, Graphit, Koks, Feldspat, Diatomit, Kaoline, kalzinierten Kaolinen, Metakaolinit, Eisenoxid und Bauxit, und/oder wobei der Bestandteil (a) eine oder mehrere Säuren, bevorzugt mit einem pKa < 5, besonders bevorzugt mit einem pKa < 4, umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus anorganischen und organischen Säuren, wobei die organischen Säuren vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- und Tricarbonsäuren, bevorzugt bei 25 °C und 1013 mbar feste Mono-, Di- und Tricarbonsäuren, besonders bevorzugt Citronensäure und Oxalsäure, und/oder wobei die anorganischen Säuren vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure, und/oder umfassend in oder als Bestandteil (b) ein partikuläres, amorphes Siliziumdioxid, welches als Nebenbestandteil (i) Zirkondioxid, (ii) Kohlenstoff und/oder (iii) eine Lewis-Säure, vorzugsweise Zirkondioxid, umfasst und/oder wobei die wässrige Phase (a) einen pH-Wert von höchstens 4 aufweist.

Der„D90-Wert" der Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids bezeichnet deren Teilchengroßenverteilung. Die Teilchengroßenverteilung wird auf an sich bekannte Weise durch Laserbeugung bestimmt, vorzugsweise nach der Standard-Methode gemäß DIN ISO 13320:2009-10. Hierbei ermittelte D90-Werte der Summenhäufigkeitsverteilung der volumengemittelten Größenverteilungsfunktion geben an, dass 90 Vol.-% der Primärpartikel eine Teilchengröße aufweisen, die gleich oder kleiner als der angegebene Wert (z.B. 10 μιη) ist. Geeignete Geräte für die Bestimmung der Teilchengroßenverteilung sind an sich bekannte Laserbeugungsgeräte, z.B. vom Typ „Mastersizer 3000" der Fa. Malvern, Großbritannien, vorzugsweise vom Typ „Coulter LS 230" der Fa. Beckman Coulter, USA, wobei die Messung vorzugsweise mit Hilfe der „Polarization Intensity Differential Scattering" („PIDS")-Technologie vorgenommen wird. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgt bei den vorgenannten Laserbeugungsmethoden jeweils vorzugsweise nach der Mie-Theorie, welche auch das Brechungs- und Absorptionsverhalten der Primärpartikel berücksichtigt.

Sofern die Primärpartikel des partikulären, amorphen Siliziumdioxids als Agglomerate und/oder Aggregate und/oder in anderer Weise als Zusammenschlüsse mehrerer Primärpartikel vorliegen, werden diese vor Durchführung der Bestimmung der Teilchengroßenverteilung der Primärpartikel vorzugsweise auf an sich bekannte Weise schonend mechanisch oder in ähnlicher Weise getrennt, um eine Verfälschung des Ergebnisses soweit wie möglich auszuschließen.

Der Begriff „Nebenbestandteil" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das partikuläre, amorphe Siliziumdioxid des Bestandteils (b) solche Nebenbestandteile nur in geringen Mengen enthält, die etwa noch als Verunreinigungen oder Anhaftungen aus vorangegangenen Herstellungs- und/oder Bearbeitungsverfahren des partikulären, amorphen Siliziumdioxids stammen können. Die genannten Nebenbestandteile sind vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 18 Gew.-% (bzw. Massenanteil), besonders bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 12 Gew.-%, am meisten bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 8 Gew.-% vorhanden, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des partikulären amorphen Siliziumdioxids des Bestandteils (b). Einer der vorgenannten Nebenbestandteile im Bestandteil (b) kann eine Lewis-Säure sein. Jedoch können auch mehrere Lewis-Säuren und/oder deren Mischungen umfasst sein. Unter„Lewis-Säure" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Säure nach dem von G. N. Lewis vorgeschlagenen Konzept verstanden, wonach eine Säure ein Elektronenpaarakzeptor, d. h. ein Molekül oder Ion mit unvollständiger Edelgaskonfigura- tion ist, das ein von einer Lewis-Base zur Verfügung gestelltes Elektronenpaar aufnehmen und mit dieser ein sogenanntes Lewis-Addukt bilden kann. Eine Lewis-Säure ist elektrophil, während eine Lewis-Base nucleophil ist. Es können somit auch Moleküle und Ionen als Säuren aufgefasst werden, die nach den klassischen Vorstellungen keine Säuren sind. Bevorzugt ist weiterhin eine erfindungsgemäße oder bevorzugte erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung umfassend einen oder mehrere oder sämtliche der folgenden Bestandteile: ein oder mehrere Biozide, ein oder mehrere Netzmittel, - ein oder mehrere Theologische Additive, und ein oder mehrere Bindemittel, vorzugsweise Polyvinylalkohol.

Als Biozide eignen sich übliche Biozide wie Mikrobizide, insbesondere Bakterizide, Algizide und/oder Fungizide. Vorzugsweise können die oben angegebenen Biozide eingesetzt werden. Als Netzmittel eignen sich vorzugsweise die oben angeführten Netz- mittel. Als Theologische Additive eignen sich vorzugsweise die oben angeführten Theologische Additive. Als Bindemittel eignen sich vorzugsweise die oben angeführten Bindemittel. Polyvinylalkohol ist ein besonders bevorzugtes Bindemittel.

Ebenfalls bevorzugt ist eine erfindungsgemäße oder bevorzugte erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, wobei das Verhältnis der Gesamtmasse an anorganischen und organischen Säuren in der wässrigen Phase (a) im Verhältnis zur Gesamtmasse der Schlichtezusammensetzung im Bereich von 0, 1 bis 10 %, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 %, vorzugsweise im Bereich von 2,5 bis 3,5 % liegt, und/oder wobei das Verhältnis der Masse des Wassers zur Gesamtmasse der wässrigen Phase des Bestandteils (a) größer ist als 50 %, bevorzugt größer als 70 %, besonders bevorzugt größer als 90 %, und/oder wobei die Schlichtezusammensetzung einen Feststoffgehalt kleiner 80 Gew.-% besitzt, vorzugsweise kleiner 45 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Schlichtezusammensetzung und/oder wobei die Schlichtezusammensetzung einen Anteil an partikulärem, amorphem Siliziumdioxid des Bestandteils (b) im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 bis 17 Gew.-% besitzt, bezogen auf die Gesamtmasse der Schlichtezusammensetzung und/oder wobei die Schlichtezusammensetzung einen Gesamtanteil an partikulärem, amorphem Siliziumdioxid des Bestandteils (b) und an weiteren Feuerfeststoffen des Bestandteils (c) im Bereich von 25 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% besitzt, bezogen auf die Gesamtmasse der Schlichtezusammensetzung.

Die Bestimmung des Feststoffgehaltes in erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugs- weise gemäß Merkblatt P79 des Vereins Deutscher Gießereifachleute in der Fassung vom März 1976, Punkt 6. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße oder bevorzugte erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, umfassend ein oder mehrere Bindemittel, vorzugsweise umfassend Polyvinylalkohol, in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 2 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 0,80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Schlichtezusammensetzung.

Die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß zu verwendende Schlichtezusammensetzung ist vorzugsweise gebrauchsfertig, ist also dazu vorgesehen, unmittelbar auf eine Gießform bzw. einen Kern appliziert zu werden. Die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß zu verwendende Schlichtezusammensetzung kann aber auch als Konzentrat vorliegen, ist dann also dazu vorgesehen, vor der Applikation auf eine Gießform bzw. einen Kern verdünnt zu werden, insbesondere durch Zugabe von Wasser oder einer wässrigen Mischung. Dies gilt für sämtliche Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, sofern nicht anders angegeben oder spezifiziert. Der Fachmann entscheidet im Einzelfall, ob eine Schlichtezusammensetzung gebrauchsfertig ist oder noch verdünnt werden sollte.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung, einschließlich ihrer als bevorzugt angegebenen Ausführungsformen, zur Herstellung eines Überzugs auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern, zur Verwendung in der Gießerei.

Alle für die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung angegebenen Aspekte, insbesondere deren bevorzugte Merkmale und Kombinationen von Merkmalen, sind mutatis mutandis auch auf die (bzw. auf alle) erfindungsgemäße(n) Verwendung(en) der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung anwendbar. Bevorzugt ist eine Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Verwendung, wobei die Herstellung des Überzugs auf der wasserglasgebundenen Form bzw. dem wasserglasgebundenen Kern durch ein Auftragungsverfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sprühen, Tauchen, Fluten und Streichen, vorzugsweise Tauchen, erfolgt.

Ebenfalls bevorzugt ist eine vorstehend angegebene erfindungsgemäße oder bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung, wobei die wasserglasgebundene Form bzw. der wasserglasgebundene Kern partikuläres, amorphes Siliziumdioxid (vorzugsweise neben beispielsweise einem oder mehreren herkömmlichen Formgrundstoffen) enthält und/oder wobei die Applikation der Schlichtezusammensetzung auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern zur Verwendung beim Eisen- oder Stahl- guss erfolgt und/oder wobei die Applikation der Schlichtezusammensetzung auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern zur Verwendung beim Abguss einer Metallschmelze mit einer Temperatur > 900 °C, bevorzugt > 1250 °C erfolgt, vorzugsweise zur Verwendung beim Abguss einer Metallschmelze umfassend Eisen und/oder Stahl, und/oder wobei die Applikation der Schlichtezusammensetzung auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern bei einer Temperatur des wasserglasgebundenen Kerns bzw. der wasserglasgebundenen Form von > 50 °C, bevorzugt > 70 °C erfolgt, besonders bevorzugt bei einer Temperatur < 100 °C. Überraschender Weise entsteht unter diesen Bedingungen bzw. bleibt unter diesen Bedingungen eine für nachfolgende Be- bzw. Verarbeitungsschritte brauchbare Form bzw. ein brauchbarer Kern erhalten.

Weiter ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung von partikulärem, amorphem Siliziumdioxid in einer Schlichtezusammensetzung, vorzugsweise in einer Schlichtezusammensetzung wie oben als erfindungsgemäß und/oder als erfindungsgemäß bevorzugt offenbart, umfassend

(a) eine wässrige Phase mit einem pH-Wert von höchstens 5, bevorzugt von höchstens 4, und

(c) einen oder mehrere weitere Feuerfeststoffe, zur Erhöhung der Lagerstabilität der Schlichtezusammensetzung. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von partikulärem, amorphem Siliziumdioxid in einer Schlichtezusammensetzung, vorzugsweise in einer Schlichtezusammensetzung wie oben als erfindungsgemäß und/oder als erfindungsgemäß bevorzugt offenbart, umfassend (a) eine wässrige Phase mit einem pH-Wert von höchstens 5, bevorzugt von höchstens 4, und

(c) einen oder mehrere weitere Feuerfeststoffe, als Mittel zur Verringerung der durch das Schlichten mit der wasserhaltigen Schlichte verursachten Beeinträchtigung der Biegefestigkeit eines wasserglasgebundenen Kerns oder einer wasserglasgebundenen Form. Vorzugsweise enthält der wasserglasgebundene Kern bzw. die wasserglasgebundene Form partikuläres, amorphes Siliziumdioxid.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist mit einer„hohen Biegefestigkeit" eine Biegefestigkeit eines Gießereiformkörpers, vorzugsweise eines Kerns oder einer Form, gemeint, welche eine praktische Handhabung des Gießereiformkörpers erlaubt, ohne dass dieser zerbricht.

Weiterhin ist auch Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten wasserglasgebundenen Form, vorzugsweise einer solchen Form mit einer hohen Biegefestigkeit, oder eines mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten, wasserglasgebundenen Kerns, vorzugsweise eines solchen Kerns mit einer hohen Biegefestigkeit, zur Verwendung in der Gießerei, mit folgenden Schritten:

(1 ) Bereitstellen oder Herstellen einer Schlichtezusammensetzung wie oben als erfindungsgemäß und/oder als erfindungsgemäß bevorzugt offenbart,

Bereitstellen oder Herstellen einer ungeschlichteten, wasserglasgebunde Form oder eines ungeschlichteten, wasserglasgebundenen Kerns, und

(3) Auftragen der bereitgestellten oder hergestellten

Schlichtezusammensetzung aus Schritt (1 ) auf die bereitgestellte oder hergestellte Form bzw. den bereitgestellten oder hergestellten Kern. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete Form bzw. der bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete Kern partikuläres, amorphes Siliziumdioxid enthält, und/oder wobei das Herstellen der ungeschlichteten, wasserglasgebundenen Form oder des ungeschlichteten, wasserglasgebundenen Kerns in Schritt (2) durch Aushärten einer bereitgestellten oder hergestellten Formstoffmischung

- durch die Begasung mit Kohlenstoffdioxid,

- durch die Zumischung von Estern oder Phosphaten oder

- durch Begasung mit heißer Luft in einem beheizten Werkzeug erfolgt.

Die vorstehend angegebenen Verfahren zur Aushärtung einer bereitgestellten oder hergestellten Formstoffmischung sind an sich bekannt. Als Phosphate, welche zur Aus- härtung geeignet sind, können beispielsweise Aluminiumphosphate eingesetzt werden.

Die in Schritt (1 ) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte oder hergestellte Schlichtezusammensetzung kann nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann Wasser in geeigneter Menge vorgelegt werden und die weiteren Bestandteile zur Herstellung der Schlichtezusammensetzung können dann in jeweils gewünschter Menge zu dieser Vorlage unter Rühren mit einem geeigneten Rührer wie einem hochscherenden Rührer, z.B. einem Zahnradrührer oder einem Dissolverrührer, hinzugegeben werden. Sofern nötig, können Bestandteile vor oder während der Zugabe auf an sich bekannte Weise aufgeschlossen werden. So können z.B. gegebenenfalls ein oder mehrere rheologische Additive unter Einsatz eines hochscherenden Rührers, vor oder nach Hinzugabe zu der Wasser-Vorlage und einzeln oder zusammen mit einem oder mehreren Feuerfeststoffen, aufgeschlossen werden. Sofern die einen oder mehreren Feuerfeststoffe nicht gemeinsam mit den gegebenenfalls zugegebenen Theologischen Additiven aufgeschlossen werden, können sie auch einzeln aufgeschlos- sen und zu der Wasser-Vorlage hinzugegeben werden. Anschließend können dann z.B. die weiteren Bestandteile der Schlichtezusammensetzung zu der - gegebenenfalls Theologische Additive und/oder Feuerfeststoffe enthaltenden - Wasser-Vorlage in beliebiger Reihenfolge und vorzugsweise unter Rühren, vorzugsweise mit einem hochsche- renden Rührer, hinzugegeben werden, so etwa ein oder mehrere Säuren, ein oder mehrere Schlichtebindemittel, gegebenenfalls ein oder mehrere Biozide, gegebenenfalls ein oder mehrere Netzmittel, gegebenenfalls ein oder mehrere Entschäumer, gegebenenfalls ein oder mehrere Pigmente und/oder gegebenenfalls ein oder mehrere Farbstoffe.

Die in Schritt (1 ) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte oder hergestellte Schlichtezusammensetzung kann zum Auftragen auf Gießereiformkörper gebrauchsfertig sein, also beispielsweise in einer Konzentration vorliegen, die zur Verwendung als Tauchbad für Formen oder Kerne geeignet ist. Ebenso kann die vorgenannte Schlichtezusammensetzung auch in an sich bekannter Weise zuerst als Konzentrat hergestellt werden, welches erst später, z.B. erst kurz vor der Verwendung der Schlichtezusammensetzung, z.B. durch weitere Zugabe von Wasser zu einer gebrauchsfertigen Konzentration (bzw. Konsistenz) verdünnt wird, die sich dann zum Auftragen auf Formen und/oder Kerne eignet. Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung Mengen oder Verhältnisse bezüglich der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß verwendeten Schlichtezusammensetzung angegeben sind, ist jeweils eine gebrauchsfertige Schlichtezusammensetzung (die dazu vorgesehen ist, unmittelbar auf eine Gießform bzw. einen Kern appliziert zu werden) gemeint, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben. Es ist in der Regel nicht notwendig, die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß zu verwendenden Schlichtezusammensetzung erst unmittelbar vor einem bestimmungsgemäßen Beschichtungsvorgang auf Formen oder Kerne miteinander zu vermischen, vielmehr kann das Vermischen sehr viel früher erfolgen, weil die Lagerstabilität der der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß zu verwendenden Schlichtezusammensetzung hoch ist.

Die in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete, vorzugsweise wasserglasgebundene Form oder der bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete, vorzugsweise wasserglasgebundene, Kern kann auf an sich bekannte Weise hergestellt werden, beispielsweise wie in den Dokumenten WO 2006/024540 oder WO 2009/056320 beschrieben.

Das Auftragen in Schritt (3) der bereitgestellten oder hergestellten Schlichtezusammensetzung aus Schritt (1 ) auf die bereitgestellte oder hergestellte Form bzw. den bereitge- stellten oder hergestellten Kern nach Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf an sich bekannte Weise erfolgen, vorzugsweise gemäß den vorstehend als geeignet angegebenen Auftragsverfahren, besonders bevorzugt durch Tauchen der Form oder des Kerns in einer als Tauchbad bereitgestellten erfindungsgemäßen oder erfindungs- gemäß verwendeten Schlichtezusammensetzung.

Ebenfalls bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Auftragen auf die bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete Form bzw. den bereitgestellten oder hergestellten ungeschlichteten Kern bei einer Temperatur der bereitgestellten oder hergestellten Form bzw. des bereitgestellten oder her- gestellten Kerns von > 50 °C, bevorzugt > 70 °C erfolgt, besonders bevorzugt bei einer Temperatur < 100 °C, und/oder wobei das Auftragen auf die bereitgestellte oder hergestellte ungeschlichtete Form bzw. den bereitgestellten oder hergestellten ungeschlichteten Kern durch ein Auftragungsver- fahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sprühen, Tauchen, Fluten und Streichen, vorzugsweise Tauchen, erfolgt.

Die vorliegende Erfindung hat auch zum Gegenstand eine geschlichtete, wasserglasgebundene Form oder einen geschlichteten, wasserglasgebundenen Kern zur Verwendung in der Gießerei, umfassend eine wie vorstehend als erfindungsgemäß und/oder erfin- dungsgemäß bevorzugt beschriebene Schlichtezusammensetzung.

Vorzugsweise sind diese Form und dieser Kern herstellbar nach einem wie vorstehend als erfindungsgemäß und/oder als erfindungsgemäß bevorzugt beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten wasserglasgebundenen Form oder eines mit einer wasserhaltigen Schlichte geschlichteten, wasser- glasgebundenen Kerns.

Weiterhin ist bevorzugt eine solche erfindungsgemäße geschlichtete Form oder ein solcher erfindungsgemäßer geschlichteter Kern, wobei die wasserglasgebundene Form bzw. der wasserglasgebundene Kern jeweils partikuläres, amorphes Siliziumdioxid enthält. Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine vorgenannte erfindungsgemäße und/oder erfindungsgemäß bevorzugte geschlichtete Form oder ein vorgenannter erfindungsgemäßer und/oder erfindungsgemäß bevorzugter geschlichtete Kern zur Verwendung beim Abguss einer Metallschmelze mit einer Temperatur > 900 °C, bevorzugt > 1250 °C, vorzugsweise zur Verwendung beim Abguss einer Metallschmelze umfassend Eisen und/oder Stahl.

Weiter ist auch Gegenstand der Erfindung ein Kit, enthaltend in separaten Komponenten

(U) eine oben beschriebene erfindungsgemäße und/oder erfindungsgemäß bevorzugte Schlichtezusammensetzung zur Herstellung eines Überzugs auf einer wasserglasgebundenen Form bzw. einem wasserglasgebundenen Kern, zur Verwendung in der Gießerei,

(V) ein Bindemittel umfassend Wasserglas, und

(W) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid.

Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung insbesondere die folgenden Vorteile gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten vergleichbaren Schlichtezusammensetzungen aufweist und/oder begründet: eine verbesserte Festigkeit der damit herstellbaren geschlichteten Formen und/oder Kerne, insbesondere der damit herstellbaren geschlichteten anorganisch gebundenen, vorzugsweise der damit herstellbaren wasserglasgebundenen Formen und/oder Kerne; eine verbesserte Lagerstabilität der damit herstellbaren geschlichteten Formen und/oder Kerne insbesondere der damit herstellbaren geschlichteten anorganisch gebundenen, vorzugsweise der damit herstellbaren wasserglasgebundenen Formen und/oder Kerne; eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit der damit herstellbaren geschlichteten Formen und/oder Kerne insbesondere der damit herstellbaren geschlichteten anorganisch gebundenen, vorzugsweise der damit herstellbaren wasserglasgebundenen Formen und/oder Kerne; eine verbesserte Möglichkeit der Applikation auf heiße Formen und/oder Kerne (d.h. vorzugsweise auf solche Formen und/oder Kerne, welche Temperaturen von mehr als 50 °C, vorzugsweise Temperaturen im Bereich von 50 bis 100 °C, aufweisen) - durch diese Eigenschaft kann beispielsweise eine raschere Bearbei- tungsfolge in der Massenfertigung und im Idealfall ein höherer Stückdurchsatz pro

Zeiteinheit möglich sein; und/oder eine verbesserte Einsatzmöglichkeit von anorganisch, insbesondere Wasserglas-, gebundenen Gießereiformkörpern, insbesondere von Formen und/oder Kernen, für den Eisen- und/oder Stahlguss, durch entsprechende Verwendung der erfindungs- gemäßen Schlichten.

Diese Vorteile gelten mutatis mutandis für die weiteren Gegenstände bzw. Aspekte der vorliegenden Erfindung.

Beispiele:

Die nachstehend angegebenen Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären, ohne ihren Umfang zu beschränken.

Beispiel 1 : Herstellung von Schlichtezusammensetzungen

Es wurden die in Tabelle 1 angegebenen erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung („SZ1 ") sowie die nicht-erfindungsgemäßen Vergleichs-Schlichtezusammensetzungen („SZ2" bzw.„SZ3") auf an sich bekannte Weise durch Vermischen der jeweils angegebe- nen Inhaltsstoffe hergestellt:

Hierzu wurde jeweils in einem Becherglas die benötigte Menge an Wasser vorgelegt (Ansatzgröße jeweils ca. 2 kg Schlichtezusammensetzung als„Konzentrate", vgl. Tabelle 1 ), die Theologischen Additive und die Feuerfeststoffe (Schichtsilikate, Zirkonmehl, Graphit) hinzugegeben und anschließend mit einem hochscherenden Dissolverrührer 3 min. lang auf an sich bekannte Weise aufgeschlossen. Dann wurden die weiteren Bestandteile der Schlichtezusammensetzungen (vgl. Tabelle 1 ) in den angegebenen Mengenverhältnissen zugegeben und es wurde für weitere 2 Minuten mit einem hochscherenden Dissolverrührer gerührt. Man erhielt jeweils die in Tabelle 1 angegebenen verdünnbaren Konzentrate von Schlichtezusammensetzungen. Die Angaben zu„DIN-Vermahlungen" in Tabelle 1 bedeuten, dass der jeweils angegebene Bestandteil der Schlichtezusammensetzung im vermahlenen Zustand vorliegt, wobei nach dem Sieben einer Probe dieses Bestandteils mit einem Analysensieb mit einer Nennmaschenweite in μιη, die dem angegebenen Zahlenwert entspricht (z.B.:„80" be- deutet„Analysensieb mit Maschenweite 80 μιη") (nach DIN ISO 3310-1 :2001-09), jeweils ein Rückstand im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% verbleibt, bezogen auf die eingesetzte Probenmenge.

Erfindungsgemäße und nicht-erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzungen (jeweils erhalten als verdünnbare„Konzentrate")

SchlichteSZ1 SZ2 SZ3 zusammensetzungen:

(„Konzentrate")

Inhaltsstoffe: [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]

Wasser 43,3 47, 1 46,0

Rheologisches Additiv 1 ,5 1 ,5 5,0

Schichtsilikat (Pyrophyllit DIN ./. 1 1 ,0 26,0 140 Vermahlung)

Schichtsilikat (Glimmer DIN 160 12,0 18,0 ./. Vermahlung)

Zirkonmehl (Zirkonsilikat, DIN 60 13,5 10,0 9,0 Vermahlung)

Graphit (DIN 80 Vermahlung) 1 1 ,0 1 1 ,0 8,0

Polyvinylacetat ./. ./. 0,9

Polyvinylalkohol 0,4 0,4 ./.

Biozid (Benzisothiazolinon, 10%- 0,3 0,3 0,3 ige w/w wässrige Lösung) Modifizierte Stärke ./. ./. 0,3

Eisenoxid gelb ./. ./. 1 ,2

Netzmittel 0,6 0,6 0,3

Entschäumer 0, 1 0,1 ./.

Propylencarbonat ./. ./. 3,0

Partikuläres, amorphes 14,3 ./. ./. Siliziumdioxid

Citronensäure 3,0 ./. ./.

SUMME: 100,0 100,0 100,0

„./.": kein Anteil enthalten;

Die vorstehend in Tabelle 1 angegebenen verdünnbaren Konzentrate von Schlichtezusammensetzungen wurden anschließend zur Herstellung von für den hier vorgesehenen Zweck gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen (zum Auftragen auf Formen bzw. Kerne mittels eines Tauchprozesses, vorzugsweise in Form eines Tauchbades) mit Wasser verdünnt. Die jeweils angewendete Verdünnung sowie weitere Eigenschaften der durch die angewendete Verdünnung jeweils entstandenen gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen sind nachstehend in Tabelle 1 a angegeben: Tabelle_ a: Herstellung und Eigenschaften gebrauchsfertiger (für Tauchbad bzw. Tauchbecken) Schlichtezusammensetzungen

Wie aus Tabelle 1a ersichtlich ist, wurden die Schlichtezusammensetzungen für den hier vorgesehenen Zweck, das Auftragen auf Versuchskerne mittels einer Tauchapplikation bzw. eines Tauchbades, so hergestellt, dass eine gute Vergleichbarkeit (i) ihrer jeweiligen Eigenschaften beim Auftragen auf die Versuchskerne sowie (ii) der daraus jeweils resultierenden Eigenschaften der beschichteten Versuchskerne gewährleistet war (möglichst ähnliche Dichten und Auslaufzeiten wurden eingestellt; jedoch abweichender pH- Wert für erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung SZ1 gegenüber nicht- erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen SZ2 und SZ3).

Die in Tabelle 1a angegebenen Dichten der gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen wurden gemäß der Standard-Prüfmethode DIN EN ISO 281 1 -2:201 1 (Verfahren A) gemessen. Die in Tabelle 1a angegebenen Auslaufzeiten der gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen wurden gemäß der Standard-Prüfmethode DIN 5321 1 (1974) durch Bestimmung mit dem DIN-Becher 4 gemessen.

Die in Tabelle 1 a angegebenen pH-Werte der gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen wurden entsprechend der Standard-Prüfmethode DIN 19260:2012-10 jeweils aus der Suspension gemessen.

Die Schlichtezusammensetzungen SZ1 und SZ2 enthielten als Theologisches Additiv jeweils Attapulgit. Schlichtezusammensetzung SZ3 ist von dem in Dokument WO00/05010 beschriebenen Typ. Beispiel 2: Untersuchung der Aufweichung von Gießereikernen

Zur Ermittlung der Aufweichung von Gießereikernen (d.h. des maximalen Abfalls der Biegefestigkeit) wurden auf an sich bekannte Weise„Versuchskerne" (Prüfkörper) hergestellt (gemäß dem in Tabelle 4 angegebenen„Kernsystem 1 ") in einer Kernschießmaschine der Fa. Multiserw (Typ LUT, Begasungsdruck: 2 bar, Schusszeit: 3,0 s; Schieß- druck 4,0 bar). Eine Stunde nach Kernherstellung wurden die Versuchskerne mit den o.g. gebrauchsfertigen Schlichtezusammensetzungen „SZ1 ", „SZ2" bzw. „SZ3" (vgl. Tabelle 1a) bei Raumtemperatur (25 °C) durch Tauchen (Bedingungen: 1s Eintauchen; 3s Haltezeit in der Schlichtezusammensetzung, 1s Austauchen) geschlichtet. Die Nassschichtdicke der Schlichten wurde dabei auf jeweils etwa 250 μιη eingestellt. Anschlie- ßend wurden die geschlichteten Versuchskerne im Umluftofen getrocknet (1 Stunde bei 120 °C) und dabei die Veränderung ihrer Biegefestigkeiten unter den Trocknungsbedingungen untersucht.

Die geschlichteten Versuchskerne wurden jeweils über einen Zeitraum von einer Stunde getrocknet, wobei ihre Biegefestigkeiten (in N/cm ² , entsprechend der Definition wie angegeben im Merkblatt R 202 des Vereins Deutscher Gießereifachleute, Ausgabe Oktober 1978) zu verschiedenen Zeitpunkten während der Trocknung und dann noch einmal eine Stunde nach Ende des Trocknungsvorgangs mit einem Standard-Prüfgerät vom Typ „Multiserw-Morek LRu-2e" gemessen wurden, jeweils mit einem Standard- Messprogramm„Rg1v_B 870,0 N/cm ² " (3-Punkt-Biegefestigkeit). In Tabelle 2 sind für die untersuchten geschlichteten Versuchskerne jeweils die Werte für den maximalen Abfall der Biegefestigkeit innerhalb des genannten Zeitraums unter Trocknungsbedingungen in % angegeben, jeweils bezogen auf die Biegefestigkeit des jeweiligen frisch geschlichteten (noch nassen) Versuchskernes vor Trocknungsbeginn (Ausgangswert).

Tabelle 2: Festigkeitsabfall geschlichteter Versuchskerne unter Trocknungsbedingungen

Der Ausdruck„Kernversagen" besagt hier und im Folgenden jeweils, dass ein geschlichteter Kern während des Trocknungsprozesses unbrauchbar wurde , d.h. der geschlichte- te Kern war jeweils für die Messung der Biegefestigkeit sowie für einen nachfolgend vorgesehenen Abguss unbrauchbar.

Aus den in Tabelle 2 angegebenen Werten ist u.a. zu ersehen, dass der maximale Abfall der Biegefestigkeit eines Versuchskerns, welcher mit einer erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung geschlichtet wurde (SZ1 ), deutlich geringer ausfällt als mit einer nicht-erfindungsgemäßen Vergleichszusammensetzung (SZ2 bzw. SZ3). Weiter ist aus den Werten in Tabelle 2 zu ersehen, dass mit der nicht-erfindungsgemäßen Ver- gleichs-Schlichtezusammensetzung SZ2 unter den gewählten Bedingungen keine brauchbaren geschlichteten Kerne hergestellt werden konnten.

Beispiel 3: Untersuchung der Lagerstabilität von geschlichteten und ungeschlichteten Gießereikernen

Zur Ermittlung der Lagerstabilität wurden auf an sich bekannte Weise (analog zu Beispiel 2) wasserglasgebundene Versuchskerne (Prüfkörper) hergestellt und ihre Biegefestigkeiten wurden jeweils ungeschlichtet, kurz nach ihrer Herstellung (eine Stunde Lagerzeit, relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 30 bis 60 %, Temperatur im Bereich von 20 bis 25 °C) wie oben angegeben bestimmt, vgl. Tabelle 3 (Eintrag„ungeschlichtet nach 1 h"). Zudem wurden entsprechende Versuchskerne wie unten in Tabelle 3 angegeben eine Stunde nach Kernherstellung (d.h. in jeweils gleichem zeitlichen Abstand zu ihrer Herstellung) bei Raumtemperatur (25 °C) mit den Schlichtezusammensetzungen SZ1 bzw. SZ2 jeweils durch Tauchen (Bedingungen: 1s Eintauchen; 3 s Haltezeit in der Schlichtezusammensetzung, 1s Austauchen) geschlichtet (Bezeichnung der Schlichtezusammensetzungen wie in Beispiel 1 ) und anschließend jeweils für eine Stunde bei 120 °C im Umluftofen getrocknet. Die geschlichteten, getrockneten Versuchskerne wurden dann für die Dauer von sieben Tagen einem Lagertest unterzogen (soweit die Herstellung des geschlichteten Kerns möglich war bzw. soweit nicht zuvor das Versagen des Kerns festgestellt wurde). Die Temperatur während der Lagerung betrug jeweils 35 °C, die relative Luftfeuchtigkeit betrug jeweils 75 %. Nach Abschluss des Lagertests wurden die Biegefestigkeiten der Versuchskerne wie oben angegeben bestimmt. Die Ergebnisse dieses Lagertests sind unten in Tabelle 3 angegeben. Es wurden für alle Versuche in Beispiel 3 Versuchskerne („Kernsystem 1 ") verwendet, deren Herstellungs- bedingungen unten in Tabelle 4 angegeben sind.

Tabelle 3: Bestimmung der Lagerstabilität geschlichteter und ungeschlichteter Gießereikerne

Aus den in Tabelle 3 angegebenen Werten ist u.a. zu ersehen, dass ein mit einer erfin- dungsgemäßen Schlichtezusammensetzung (SZ1 ) geschlichteter wasserglasgebundener Versuchskern nach einer siebentägigen Lagerung zuverlässig noch etwa 40 % der Ausgangsfestigkeit aufwies, während ein mit einer nicht-erfindungsgemäßen Vergleichs- Schlichtezusammensetzung (SZ2) geschlichteter Versuchskern unter vergleichbaren Bedingungen unbrauchbar war: seine Biegefestigkeit war unter den oben definierten Bedingungen nicht mehr bestimmbar, da er während der Auslagerung zerbrach. Ein ungeschlichteter Vergleichs-Kern versagte unter den Versuchsbedingungen bereits nach 131 min., d.h. das Auftragen einer erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung auf einen Versuchskern führte bereits zu einer Stabilisierung des Versuchskerns unter Trocknungsbedingungen.

Tabelle 4: Herstellungsbedingungen für Kernsystem 1

Das Kernsystem 1 bestand nur aus den Bestandteilen Formstoff, Bindemittel und Additiv, wie in Tabelle 4 angegeben: Das für das Kernsystem 1 in Tabelle 4 angegebene Bindemittel war ein handelsübliches Alkali-Wasserglas-Bindemittel „Cordis® 851 1 " (Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH).

Das für das Kernsystem 1 in Tabelle 4 angegebene Additiv war ein handelsübliches Binder-Additiv mit dem Hauptbestandteil (> 95 Gew.-%) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid,„Anorgit® 8396" (Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH).

Beispiel 4: Untersuchung der Biegefestigkeiten geschlichteter Gießereikerne

Es wurden auf an sich bekannte Weise (analog wie in Beispiel 2 beschrieben, aber nach zwischenzeitlicher Wartung der eingesetzten Kernschießmaschine) wasserglasgebundene Versuchskerne (Prüfkörper) hergestellt und ihre Biegefestigkeiten wurden zu Vergleichszwecken jeweils ungeschlichtet, kurz nach ihrer Herstellung (eine Stunde Lager- zeit bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 25 °C, relative Luftfeuchtigkeit 30 bis 60 %) wie oben angegeben, bestimmt (zu den Herstellungsbedingungen der Versuchskerne siehe Tabelle 6).

Zudem wurden Versuchskerne wie unten in Tabelle 5 angegeben bei unterschiedlichen Kerntemperaturen durch Tauchen (Bedingungen: 1s Eintauchen; 3s Haltezeit in der Schlichtezusammensetzung, 1s Austauchen) geschlichtet (Bezeichnung der Schlichtezusammensetzungen wie in Beispiel 1 ) und jeweils für eine Stunde bei 120 °C im Umluftofen getrocknet. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur und einer Lagerzeit von 24 Stunden (relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 30 bis 60 %, Temperatur im Bereich von 20 bis 25 °C) wurden an den geschlichteten, getrockneten Versuchskernen dann die Biegefestigkeiten wie oben angegeben bestimmt.

Die Ergebnisse der Bestimmungen der Biegefestigkeiten sind unten in Tabelle 5 angegeben. Hierbei wurden jeweils zwei verschiedene Versuchskerne („Kernsystem A" und „Kernsystem B") verwendet, deren Herstellungsbedingungen jeweils unten in Tabelle 6 angegeben sind. Die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung SZ1 wurde dabei auch auf Versuchskerne aufgetragen, welche unterschiedliche Temperaturen aufwiesen (25 °C, 50 °C bzw. 90 °C).

Tabelle 5: Bestimmung der Biegefestigkeiten geschlichteter Gießereikerne

^* Abweichung des Messwerts vom entsprechenden Wert in Tabelle 3 für Kernsystem 1 wird im Wesentlichen als Auswirkung der Wartung der Kernschießmaschine aufgefasst.

Aus den in Tabelle 5 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass mit erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen bei unterschiedlichen Kerntemperaturen geschlichtete Gießereikerne hohe Biegefestigkeiten erreichen. Insbesondere zeigen die in Tabelle 5 angegebenen Werte, dass mit erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen Gießereikerne erfolgreich auch bei höheren Temperaturen, etwa bei Temperaturen im Bereich von 50 bis 100 °C, geschlichtet werden können. Mit einer nicht-erfindungsgemäßen Vergleichs-Schlichtezusammensetzung (SZ2) war unter vergleichbaren Bedingungen hingegen kein brauchbarer geschlichteter Kern herstellbar, sondern dieser versagte während der Trocknung.

Tabelle 6: Herstellungsbedingungen für Kernsysteme A und B

Die Kernsysteme A und B wurden auf identische Weise aus den identischen Bestandteilen hergestellt, mit der Ausnahme der unterschiedlichen Aushärtezeiten. Die für die Kernsysteme A und B in Tabelle 6 angegebenen Bindemittel und Additive entsprachen jeweils den zu Tabelle 4 angegebenen Bindemitteln („Cordis® 851 1 ") bzw. Additiven („Anorgit® 8396").

Die oben genannten Kernsysteme A, B und C bestanden jeweils nur aus den Bestandteilen Formstoff, Bindemittel und gegebenenfalls Additiv, wie in Tabelle 6 angegeben.