Derartige Verfahren sowie Vorrichtungen sind bereits bekannt.

Dabei wird meist das Trägermaterial mit Klebematerial mechanisch vermischt, wobei während, und/oder nach dem Vermischen ein Teilchenverbund von Trägermaterialpartikeln und Klebematerialpartikeln entsteht. Das Klebematerial kann dabei entweder chemisch abbinden und dadurch eine stabilisierende Wirkung erzielen oder das Klebematerial kann thermoplastisch sein, wobei das Vermischen mit dem Trägermaterial im erwärmten Zustand erfolgt und nach einer Abkühlung ein fertiges Verbund- material vorliegt. Bei diesen bekannten Verfahren wird als Trägermaterial meist billiges Füllmaterial, beispielsweise Kies oder Sand oder auch Kunststoff verwendet, das Klebematerial hingegen ist meist teuer. Der Anteil dieses wertvollen Klebe- materials im Verbundmaterial ist dabei so hoch, dass die Trägermaterialpartikel vollständig umhüllt und/oder die Zwischenräume zwischen den Trägermaterialpartikel durch Klebe- material aufgefüllt sind, um die gewünschte Festigkeit des fertigen Verbundmaterials zu erreichen. Weiterhin ist bei den vorbekannten Verfahren, insbesondere mit chemisch abbindenden oder anders chemisch aktiven Klebematerialien, die Herstellung des Verbundmaterials unmittelbar mit der nachfolgenden

Verwendung des Verbundmaterials verknüpft, das heißt, dass zwischen Herstellung und endgültiger Verwendung des Verbund- materials kein langer Zeitabstand liegen darf, weil das der Abbindeprozess der einzelnen Materialien zum Verbundmaterial nicht umkehrbar ist beziehungsweise das Verbundmaterial in dem einmal angenommenen festen, abgebundenen Verwendungszustand nicht mehr in der Form veränderbar ist.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit die Menge des Klebematerials relativ zur Menge des Trägermaterials gesenkt und gleichzeitig die bisherige Festigkeit von vergleichbaren Verbundmaterialien erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung insbesondere vor, dass das Trägermaterial und das Klebematerial in einem Mischvorgang weitgehend gleichmäßig verteilt und miteinander verbunden werden, indem das Trägermaterial zumindest kurzzeitig mindestens auf die Schmelztemperatur des Klebematerials erwärmt wird und dass dabei die Klebematerialpartikel durch punktuellen Kontakt mit den Trägermaterialpartikeln an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel angeschmolzen werden und anhaften.

Dadurch können gleichmäßig auf der Oberfläche der Träger- materialpartikel verteilt einige Klebematerialpartikel punktuell anhaften, wobei die Menge der anhaftenden Klebe- materialpartikel gut steuerbar ist. Durch die nur kurzzeitige Erwärmung kann das Klebematerial an den heißen Trägermaterial- partikeln anschmelzen, eine Verschmelzung und Anhaftung der mit Klebematerialpartikeln versehenen Trägermaterialpartikeln untereinander kann jedoch weitgehend vermieden werden. Dies wird auch durch die gleichmäßige Verteilung der Materialien während des Mischvorgangs unterstützt. Dadurch kann das entstehende rieselfähige beziehungsweise als Schüttgut

vorliegende Verbundmaterial vor der endgültigen Verwendung einfach und lange gelagert und/oder transportiert werden.

Für eine Verwendung des Verbundmaterials beispielsweise als Baustoff oder Baugrundstoff ist es vorteilhaft, wenn das Verbundmaterial für eine Weiterverarbeitung auf eine Temperatur über der Schmelztemperatur des Klebematerials insbesondere zum Anschmelzen erhitzt wird und wenn durch die Erhitzung Verbindungsbrücken aus an den Trägermaterialpartikeln anhaftenden Klebematerialpartikeln zwischen benachbarten Trägermaterialpartikeln gebildet werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das Verbundmaterial für eine Weiterverarbeitung auf eine Temperatur über der Schmelztemperatur des Klebematerials bis zum vollständigen Schmelzen erhitzt wird, sodass die an den Trägermaterial- partikeln anhaftenden Klebematerialpartikeln die Oberfläche des Trägermaterialpartikel zumindest teilweise als dünne Schicht benetzen und dadurch benachbarte Trägermaterialpartikel miteinander verklebt werden. Die schmelzenden Klebematerial- partikel können dabei eine Verbindung der Trägermaterial- partikel einerseits durch eine makroskopische Kapillarwirkung zwischen angrenzenden Trägermaterialpartikel erreichen, indem das Klebematerial in diese Zwischenräume tief eindringen kann, andererseits kann die Oberfläche des Trägermaterials mikroskopische Unebenheiten mit mikroskopischer Kapillarwirkung aufweisen, was ein Anhaften von Klebematerial unterstützt. Das Verbundmaterial kann vor der Erhitzung beispielsweise mit Hilfe einer Schalung oder einer Formschale in die gewünschte Form gebracht werden und nach der Erhitzung und anschließenden Abkühlung sofort aus dieser Form entnommen und genutzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Mischvorgang unter Zuhilfenahme wenigstens eines elektrostatischen Feldes

vorgenommen wird und/oder wenn das Klebematerial vorzugsweise elektrostatisch aufgeladen dem Mischvorgang zugeführt wird. Das elektrostatische Feld kann dabei die gleichmäßige Verteilung der zu vermischenden Materialien und die elektrostatische Aufladung die wechselseitige Anziehung der Materialien für die Anlagerung von Klebematerialpartikeln an die Trägermaterial- partikel begünstigen.

Eine Möglichkeit des Einsatzes eines elektrostatischen Feldes bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass das Trägermaterial elektrostatisch aufgeladen wird und dass die Polarität der elektrostatischen Aufladung des Trägermaterials vorzugsweise entgegensetzt zu der des Klebematerials ist. Die unterschiedlich geladenen Materialien können sich dadurch gegenseitig anziehen, wobei gleichzeitig eine Abstoßung der gleich geladenen Teilchen eines Materials stattfindet. Durch diese Abstoßung können sich die Materialien jeweils weitgehend gleichmäßig verteilen und dabei praktisch eine Partikelwolke bilden, wobei sich beide Partikelwolken aus Trägermaterial- partikel und Klebematerialpartikel gegenseitig durchdringen können und somit eine gleichmäßige Vermischung der beiden Materialien erreicht werden kann.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn in dem Mischbereich, wo das Trägermaterial mit dem Klebematerial zusammentrifft, ein elektrostatisches Feld, insbesondere ein elektrostatisches Wechselfeld erzeugt wird. Dieses zusätzlich vorhandene Wechselfeld kann die gleichmäßige Verteilung der beiden am Mischvorgang beteiligten Materialien weiter begünstigen und beschleunigen.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass während des Mischvorganges zuerst die Trägermaterial-

partikel verteilt und/oder aufgelockert und vorzugsweise an ihrer Oberfläche durch Strahlungswärme, beispielsweise Infrarotstrahlung und/oder Mikrowellenstrahlung, erhitzt werden und dass danach die Klebematerialpartikel zu den erhitzten Trägermaterialpartikeln zugegeben und mit diesen vorzugsweise unter Einfluss des elektrostatischen Wechselfeldes vermischt und dann verbunden werden. Die Verteilung der Trägermaterial- partikel kann dabei beispielsweise in einem den Mischvorgang wenigstens teilweise umschließenden Behältnis stattfinden, in dessen Inneres dann Strahlungswärme eingestrahlt wird und anschließend die Klebematerialpartikel, die dabei zusätzlich elektrostatisch aufgeladen sein können, eingebracht werden. In dem Behältnis kann dann auch ein elektrostatisches Wechselfeld aufgebaut werden, während der Mischvorgang fortgesetzt und eine Anlagerung der Klebematerialpartikel an die Trägermaterial- partikel erreicht wird.

Zweckmäßig ist es, wenn die Partikel des Trägermaterials größer, insbesondere etwa zehn bis einhundert Mal größer sind als die Partikel des Klebematerials. An der gegenüber den Klebematerialpartikeln viel größeren Oberfläche der Träger- materialpartikel können dadurch die Klebematerialpartikel in der jeweils gewünschten Anzahl und etwa gleichmäßig verteilt angelagert werden. Die Klebematerialpartikel können dabei ein mehr oder weniger enges Gitter oder Raster auf der Oberfläche eines Trägermaterialpartikels bilden, was für eine spätere Vernetzung der Trägermaterialpartikel untereinander beim Erhitzen während der Weiterverarbeitung des Verbundmaterials vorteilhaft ist.

Zweckmäßig ist es weiterhin, wenn das Volumen des Träger- materials größer, insbesondere etwa einhundert bis eintausend Mal größer ist als das Volumen des Klebematerials. Trotz dieser

geringen Menge Klebematerials im Vergleich zum Trägermaterial und der damit entsprechend geringen Anzahl an Klebematerial- partikeln auf der Oberfläche eines Trägermaterialpartikels kann beim Erhitzen während der Weiterverarbeitung des Verbund- materials eine ausreichend starke Verklebung der Träger- materialpartikel untereinander über die Verbindungs- beziehungsweise Klebebrücken aus Klebematerial erreicht werden um die gewünschte Festigkeit zu erhalten.

Vorteilhaft ist es, wenn als Klebematerial vorzugsweise Bitumenpulver oder pulverförmige Mehrkomponentensysteme, vorzugsweise Epoxydharzsysteme oder dergleichen pulver-oder granulatförmiges Material mit dem vorzugsweise aus Sand oder Kies oder dergleichen körnigem und/oder kristallinem Material bestehenden Trägermaterial verbunden wird. Dabei liegt die Schmelztemperatur des Trägermaterials über der Schmelztemperatur des Klebematerials. Derartige Träger- materialien, wie Sand, Split, Kies, Schotter oder auch Kunststoffgranulat sind einerseits preiswert und andererseits meist in großen Mengen verfügbar. Bitumen sowie Epoxydharzsysteme als Klebematerial bieten langzeitig haltbare Klebeverbindungen und sind leicht verarbeitbar.

Zweckmäßig ist es, wenn das vorzugsweise rieselfähige, aus den Trägermaterialpartikeln mit den daran haftenden Klebematerial- partikeln gebildete Verbundmaterial bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Klebematerials, insbe- sondere während des Mischvorganges, entnommen wird. Dadurch kann eine Verklebung der Trägermaterialpartikel untereinander noch vor der endgültigen Verwendung des Verbundmaterials vermieden werden.

Eine insbesondere zur chargenweisen Herstellung von Verbund-

material zweckmäßige Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass das Klebematerial mit dem Trägermaterial durch Rotation eines Mischbehälters mechanisch vermischt wird und dass das Mischen durch wenigstens ein bewegliches und/oder wenigstens ein starres Mischwerkzeug im Inneren des Mischbehälters vorgenommen wird und dass dabei zumindest die Klebematerialpartikel durch die Einwirkung des elektro- statischen Wechselfeldes und/oder durch wenigstens einen Gasstrom während des Mischvorganges im Wesentlichen gleichmäßig verteilt werden. In den Mischbehälter kann beispielsweise zuerst das eventuell auch elektrostatisch aufgeladene Träger- material eingebracht und mechanisch durch die Rotation bewegt werden. Danach wird das Klebematerial hinzugefügt, welches durch das im Mischbehälter vorhandene elektrostatische Wechselfeld fein, insbesondere als Wolke verteilt mit dem sich bewegenden Trägermaterial in Kontakt kommt, sodass während und kurz nach der Erhitzung eine Anlagerung der Klebematerial- partikel an die Trägermaterialpartikel stattfindet.

Eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere zur Herstellung von Verbundmaterial in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess sieht vor, dass das Trägermaterial als vorzugsweise kontinuierlicher Materialstrom dem Mischvorgang zum weitgehend gleichmäßigen Verteilen und Verbinden mit dem Klebematerial zugeführt wird, wobei vorteilhafterweise das Klebematerial quer und/oder entgegen der Richtung des Trägermaterial-Strom in den Trägermaterial-Strom insbesondere eingesprüht oder eingestrahlt wird. Die aufeinander treffenden Strahlen oder Ströme von Trägermaterial und Klebematerial können sich dadurch leicht miteinander vermischen, wobei die gleichmäßige Verteilung der Materialien im Mischbereich durch die Richtung und die Stärke der Ströme und durch die Anwesenheit eines oder mehrerer elektrostatischer

Felder im Mischbereich verbessert werden kann.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Trägermaterial vor dem Vermischen mit dem Klebematerial einen Erhitzungsbereich zur insbesondere kurzzeitigen Temperaturerhöhung des Träger- materials und nach dem Vermischen und Verbinden mit dem Klebe- material gegebenenfalls einen Kühlbereich zur Abkühlung des Verbundmaterials durchströmt. Mit der Geschwindigkeit des Durchströmens der jeweiligen Prozesszone kann dabei die Menge der dem jeweiligen Material zugeführten oder entzogenen Energie gesteuert werden.

Eine zweckmäßige Kombination von Trägermaterial und Klebe- material kann vorzugsweise aus Sand und das Klebematerial vorzugsweise aus Bitumen bestehen, wobei der Sand und/oder das Bitumen vorzugsweise aus Ölsand, der aus zusammenhängenden Sand-und Öl-beziehungsweise Bitumenteilchen besteht, gewonnen wird, indem dessen Einzelbestandteile voneinander getrennt werden. Beide Materialien sind in großen Mengen und der Sand beispielsweise in Wüstenregionen überall verfügbar, wobei insbesondere das Bitumen als Nebenprodukt und in unterschiedlichen Qualitäten in Ölraffinerien anfällt.

Dabei wird vorgeschlagen, dass zum Trennen von zusammen- hängenden Einzelbestandteilen eines Stoffgemisches oder Teilchenverbundes, deren Einzelbestandteile aus anorganischen und/oder organischen Stoffen bestehen, das Stoffgemisch oder der Teilchenverbund innerhalb eines stoffabhängig vorgebbaren Temperaturfensters wechselweise in einem oder mehreren Zyklen vorzugsweise schnell oder schockartig abgekühlt und erhitzt wird, dass das abwechselnde Erhitzen und Abkühlen mit insbesondere hohem Temperaturgradienten vorgenommen wird und dass die Anzahl der Erhitzungs-/Abkühlzyklen bis zum Trennen

des Stoffgemisches in seine Einzelbestandteile vorgenommen wird. Dadurch wird das zu trennende Stoffgemisch wie beispielsweise der Ölsand mit einer Wechselbelastung beaufschlagt, die nach einer materialabhängigen Zyklenzahl zum sicheren Zerlegen des Stoffgemisches in seine Einzelbestand- teile führt. Vergleichbar ist dies mit einer mechanischen Wechselbiegebeanspruchung bis zum Bruch. Nach dem Trennvorgang liegt ein Stoffgemenge aus den vorher zusammenhängenden Einzelbestandteile des Stoffgemisches vor, also zum Beispiel Sand und Bitumen. Die Einzelbestandteile liegen dabei als Granulat oder Pulver vor, dessen Partikel durch bekannte Verfahren wie beispielsweise cryogenes Schockgefrieren, kombiniert mit Ultraschallbehandlung oder ähnlichen hoch- frequenten mechanischen Schwingungen noch weiter gespaltet und damit verfeinert werden kann.

Zur Vorbereitung des Trägermaterials für das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhaft, wenn das Trägermaterial zum Entfernen von Anlagerungen, Anhaftungen oder Verschmutzungen von der Oberfläche der Trägermaterialpartikel mit Hilfe von mechanischen Schwingungen, insbesondere Schallwellen, vorzug- weise Ultraschall, vor dem Zuführen zu dem Mischvorgang gereinigt wird. Dadurch werden die Trägermaterialpartikel und die Verschmutzungen gleichzeitig in Schwingung versetzt, wobei die beiden voneinander verschiedenen Stoffe unterschiedliche Eigenfrequenzen aufweisen und dadurch auch auf verschiedene Weise mitschwingen und voneinander getrennt werden. Die lockeren Verschmutzungen können dann mit Hilfe von Filtern oder anderen bekannten Verfahren aus dem Trägermaterial entfernt werden. Bei den Verschmutzungen kann es sich beispielsweise um Salz oder andere Stoffe handeln, die insbesondere in natürlichem Wüstensand enthalten sind.

Eine dazu alternative Möglichkeit besteht darin, dass das Trägermaterial zum Entfernen von Anlagerungen, Anhaftungen oder Verschmutzungen von der Oberfläche der Trägermaterialpartikel mit Hilfe von Mikro-oder. Feinsand vor dem Zuführen zu dem Mischvorgang gereinigt wird. Die viel kleineren Partikel des Mikrosandes können dabei beispielsweise mit dem Trägermaterial mechanisch gemischt und dabei derartig bewegt werden, dass die Mikrosandpartikel Anlagerungen von der Oberfläche der Träger- materialpartikel praktisch abschleifen oder abtragen, während die einzelnen Partikel aufeinander treffen oder aneinander prallen.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Mikro-oder Feinsand mit vorzugsweise hoher Geschwindigkeit in einen kontinuierlichen Trägermaterial-Strom quer oder schräg zu dessen Bewegungsrichtung eingestrahlt oder eingesprüht wird.

Dadurch kann der Effekt des Abschleifens oder Abtragens verstärkt werden, weil die Mikrosandpartikel mit hoher Geschwindigkeit auf die Trägermaterialpartikel treffen und mit Hilfe ihrer hohen kinetischen Energie die Anlagerungen oder Verschmutzungen von der Oberfläche der Trägermaterialpartikel beim Auftreffen absprengen oder abtragen können.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn eine Vorrichtung mit einer Mischvorrichtung zum Vermischen wenigstens eines bindenden, pulver-oder kornförmigen Klebematerials mit wenigstens einem zu bindenden, pulver-, korn-oder granulatförmigen Trägermaterial die Mischvorrichtung einen Mischbereich, eine Zuführung für das Trägermaterial und das Klebematerial in den Mischbereich sowie eine Energiezuführeinrichtung zum Erhitzen zumindest des Trägermaterials aufweist. Wie bereits in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnt, kann das Trägermaterial in

dem Mischbereich oder auf dem Weg zum Mischbereich durch die Energiezuführeinrichtung erhitzt und dann in dem Mischbereich mit dem vorzugsweise fein verteilten Klebematerial vermischt und verbunden werden.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn zumindest für das Klebematerial eine Felderzeugungseinrichtung zum elektrostatischen Aufladen des Klebematerials vorgesehen ist. Die gleichartig aufgeladenen Klebematerialpartikel stoßen sich gegenseitig ab, was die gleichmäßige Verteilung der Klebematerialpartikel im Misch- bereich unterstützt. Außerdem können sich die elektrostatisch aufgeladenen Klebematerialpartikel an die nicht zusätzlich oder vorzugsweise mit entgegengesetzter Polarität elektrostatisch aufgeladenen Trägermaterialpartikeln besonders leicht anhaften.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Felderzeugungseinrichtung zum elektrostatischen Aufladen des Klebematerials im Bereich der Zuführöffnung der Klebematerialzuführung angeordnet ist.

Dadurch kann das Klebematerial auf dem Weg zum Mischbereich und während des Durchströmens kontinuierlich elektrostatisch aufgeladen werden, wobei das zur Aufladung benötigte elektrostatische Feld nur einen kleinen Bereich der Klebe- materialzuführung durchtreten muss.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn eine zweite Felderzeugungs- einrichtung im Bereich der Zuführung des Trägermaterials zur elektrostatischen Aufladung des Trägermaterials vorgesehen ist.

Diese zweite Felderzeugungseinrichtung kann das Trägermaterial vorzugsweise mit einer Polarität aufladen, die der Polarität des Klebematerials entgegengesetzt ist, sodass beim Vermischen beider Materialien die Klebematerialpartikel besonders leicht an die Trägermaterialpartikel anhaften können.

Zweckmäßig ist es, wenn eine dritte Felderzeugungseinrichtung im Mischbereich des Trägermaterials mit dem Klebematerial insbesondere zur Erzeugung eine elektrostatischen Wechselfeldes vorgesehen ist. Dieses elektrostatische Wechselfeld kann die gleichmäßige Verteilung eines oder auch beider Materialien im Mischbereich verbessern und/oder beim Einbringen der Materialien in den Mischbereich beschleunigen.

Insbesondere für die Herstellung des Verbundmaterials mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem kontinuierlichen Prozess ist es vorteilhaft, wenn die Mischvorrichtung ein vorzugsweise etwa vertikales Rohrelement aufweist, welches den Mischbereich zumindest teilweise umschließt und wenn zumindest die Zuführung für das Trägermaterial im oberen Bereich des Rohrelements angeordnet ist. In eine solche Mischvorrichtung können die Materialien im oberen Bereich zugeführt, im mittleren Bereich vorbereitet und vermischt und miteinander verbunden sowie im unteren Bereich nachbehandelt und anschließend aus der Mischvorrichtung abgeführt werden. Die verschiedenen Phasen des Herstellungsprozesses können also in verschiedenen Längsab- schnitten des Rohrelements ablaufen.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Trägermaterialzuführung und die Klebematerialzuführung für eine quer und/oder entgegen- gesetzte Führung des Trägermaterial-Stroms und des Klebe- materials-Stroms relativ zueinander im Mischbereich ausgebildet ist. Die beiden Materialströme können dadurch im Mischbereich aufeinander treffen und dadurch schnell und gleichmäßig vermischt werden. Handelt es sich bei den Materialströmen um kontinuierliche Ströme, kann auch der Mischvorgang kontinuier- lich erfolgen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Energiezuführeinrichtung zum

Erhitzen des Trägermaterials im Strömungsverlauf des Träger- material-Stroms vor dem Mischbereich mit dem Klebematerial angeordnet ist und wenn eine Kühleinrichtung zur Abkühlung des Verbundmaterials im Strömungsverlauf hinter oder nach dem Mischbereich vorgesehen ist. Das Trägermaterial kann den Bereich der Energiezuführeinrichtung so durchströmen, dass es kurzzeitig erhitzt wird, sodass unmittelbar an diese kurzzeitige Erhitzung anschließend im Mischbereich Klebe- materialpartikel an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel anschmelzen können. Ist das Vermischen der Materialien und das Anschmelzen der Klebematerialpartikel abgeschlossen, kann das entstandene Verbundmaterial danach die Kühleinrichtung passieren, sodass die Abkühlung des Verbundmaterials schnell erfolgen und ein Verbinden von Verbundmaterialpartikel untereinander weitgehend vermieden werden kann. Das Abführen aus der Mischvorrichtung und der Weitertransport des Verbund- materials kann dadurch auch vereinfacht und beschleunigt werden.

Insbesondere für die chargenweise Herstellung des Verbund- materials nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Mischvorrichtung eine rotierende Mischtrommel als Mischbehälter aufweist. Je nach Größe der Mischtrommel kann darin eine bestimmte Menge Trägermaterial mit Klebematerial vermischt und verbunden und so eine gewünschte Menge Verbundmaterial hergestellt werden. Eine solche Misch- trommel kann stationär, aber auch als mobile Einheit, beispielsweise auf einem Fahrzeug, betrieben werden und jeweils am Einsatzort mit Trägermaterial und Klebematerial befüllt werden. Denkbar ist dabei außerdem, dass auf dem Fahrzeug das in geringen Mengen benötigte Klebematerial mitgeführt wird und dass das Trägermaterial, beispielsweise Sand, am Einsatzort bereits vorhanden ist.

Zweckmäßig ist es, wenn in der Mischtrommel wenigstens ein bewegliches und/oder wenigstens ein starres Mischwerkzeug angeordnet ist. Derartige Mischwerkzeuge können die in der Mischtrommel vorhandenen rieselfähigen Materialien schnell und vollständig vermischen und sind dabei langzeitig haltbar und wartungsarm.

Vorteilhaft ist es, wenn zur gleichmäßigen Verteilung zumindest der Klebematerialpartikel in der Mischtrommel eine Feld- erzeugungseinrichtung für ein elektrostatisches Wechselfeld und/oder wenigstens ein in die Mischtrommel einströmender Gasstrom vorgesehen sind. Dadurch können die Klebematerial- partikel während des Mischvorgangs in der Schwebe gehalten werden, sodass praktisch eine Teilchen-oder Partikelwolke entsteht, in der sich das Trägermaterial bei der Rotation der Mischtrommel bewegt und dadurch gleichmäßig mit dem Klebe- material in Berührung kommt. Insbesondere bei relativ zur Menge des Trägermaterials sehr kleinen Mengen an Klebematerial kann das Klebematerial sehr fein innerhalb der Mischtrommel verteilt und somit ein Vermischen mit dem Trägermaterial verbessert werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Energiezuführeinrichtung zum zumindest zeitweisen Erhitzen des zu bindenden Träger- materials vorzugsweise an dessen Oberfläche auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Klebematerials ausgebildet ist. Wird das Trägermaterial derartig erhitzt, können Klebe- materialpartikel an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel durch Anschmelzen anhaften, ohne dabei vollständig zu zerschmelzen und dabei zu verlaufen, da sich das Trägermaterial durch die nur kurzzeitige Erhitzung vergleichsweise schnell wieder abkühlt und auch nur oberflächig heiß oder warm ist/war.

Der eigentliche Verbindungsvorgang zwischen Trägermaterial und Klebematerial kann also dadurch schnell erfolgen, wodurch einerseits der Herstellungsprozess insgesamt kurz sein kann, aber vor allem andererseits auch nur eine geringe Anzahl von Klebematerialpartikeln pro Trägermaterialpartikel anschmelzen können, was den Verbrauch an Klebematerial in erwünschter Weise senkt.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Energiezuführeinrichtung vorzugsweise zum Abstrahlen von Wärmestrahlung und/oder Mikrowellenstrahlung in das Innere der Mischtrommel und auf das oder die darin enthaltenen Material (ien) ausgebildet ist. Insbesondere Wärmestrahlung ist mit einfachen Mitteln erzeugbar, was den konstruktiven Aufbau der Energiezuführeinrichtung ebenfalls vereinfacht. Je nach verwendetem Trägermaterial kann der Einsatz von Mikrowellenstrahlung allein oder zusätzlich zu einer Wärmestrahlung vorteilhaft sein, um das Trägermaterial auf gewünschte Weise zu erhitzen.

Für eine besonders gute Haftung der Klebematerialpartikel an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel ist es vorteilhaft, wenn für eine entsprechende Vorbereitung beziehungsweise Reinigung der Trägermaterialpartikel vor dem Mischbereich eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen von Anlagerungen, Anhaftungen oder Verschmutzungen von der Oberfläche der Träger- materialpartikel vorgesehen ist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Reinigungseinrichtung zur Erzeugung mechanischer Schwingungen, insbesondere von Schallwellen, vorzugsweise Ultraschall ausgebildet ist. Mit derartigen hochfrequenten Schwingungen kann durch die verschiedenen Eigenfrequenzen des Trägermaterials und der

anlagernden anderen Stoffe die Trennung beider Stoffe voneinander und damit die Reinigung der Oberfläche der Träger- materialpartikel erreicht werden, weil die verschiedenen Stoffe auf unterschiedliche Weise von den Schwingungen angeregt werden und selbst schwingen.

Eine andere Möglichkeit der Reinigung besteht darin, dass die Reinigungseinrichtung zum Einstrahlen und/oder Einsprühen von Mikro-oder Feinsand mit vorzugsweise hoher Geschwindigkeit in einen kontinuierlichen Trägermaterial-Strom quer oder schräg zu dessen Bewegungsrichtung ausgebildet ist. Diese im Vergleich zu den Trägermaterialpartikeln vorzugsweise viel kleineren Mikrosandpartikel können durch eine Abrieb-oder Schleifwirkung die Anlagerungen oder Verschmutzungen von der Oberfläche der Trägermaterialpartikel abtragen.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterial mit einem vertikalen Rohrelement, Fig. 1A eine jeweils vergrößerte Darstellung der bis 1C hervorgehobenen Bereiche A, B und C in Fig. 1, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur chargenweisen Herstellung von Verbundmaterial mit einer Mischtrommel, Fig. 3 eine Stirnseitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung sowie

Fig. 4 eine detaillierte Darstellung zweier Trägermaterial- partikeln, die durch ein dazwischen liegendes Klebe- materialpartikel aneinander haften.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Herstellung eines Verbundmaterials 7, wobei wenigstens ein bindendes, pulver-oder kornförmiges Klebematerial 2 mit wenigstens einem zu bindenden, pulver-, korn-oder granulatförmigen Trägermaterial 3 vermischt und verbunden wird.

Diese weist eine Mischvorrichtung 4 zum Vermischen der Materialien 2 und 3, einen Mischbereich 5, eine Zuführung für das Trägermaterial 3 und das Klebematerial 2 in den Mischbereich 5 und außerdem eine Energiezuführeinrichtung 8 zum Erhitzen des Trägermaterials 3 auf.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit einer Mischvorrichtung 4, die ein vertikal aufrecht stehendes Rohrelement 18 aufweist, in dessen Inneren sich der Mischbereich 5 befindet. Das Rohrelement 18 umschließt dabei den Mischbereich 5 am Außenumfang. Am oberen und unteren Ende ist das Rohrelement 18 weitgehend offen, sodass die Materialien 2 und 3 zu-und wieder abgeführt werden können. Diese Ausführungsform ist besonders gut für die Produktion von großen Mengen Verbundmaterial 7 in einem kontinuierlichen und insbesondere industriellen Prozess geeignet.

Eine Zuführung 13 für das Trägermaterial 3 ist im oberen Be- reich des Rohrelements 18 so angeordnet, dass das Trägermate- rial 3 als Trägermaterial-Strom 15 von oben in beziehungsweise durch den Mischbereich 5 hindurch fällt und dort mit dem Klebe- material 2 vermischt und verbunden wird, welches in dieser Ausgestaltung schräg nach oben und möglichst breit und gleich-

mäßig gefächert in den Trägermaterial-Strom 15 eingeblasen oder eingesprüht wird. Der Trägermaterial-Strom 15 ist im Mischbe- reich 5 durch die Einwirkung eines elektrostatischen Wechsel- feldes 6 ebenfalls breit gefächert und gegenüber seiner Ausdeh- nung kurz nach der Zuführung 13 aufgeweitet, sodass im Mischbe- reich 5 eine in allen Bereichen beider Material-Ströme 15 und 16 gleichmäßige Vermischung und Verbindung des Trägermaterials 3 mit dem Klebematerial 2 erreicht wird.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist erkennbar, dass die Trägermaterialzuführung 13 und die Klebematerialzuführung 11 so ausgebildet sind, dass der Trägermaterial-Strom 15 und der Klebematerial-Strom 16 quer beziehungsweise schräg gegen- einander geführt sind und im Mischbereich 5 aufeinander tref- fen. Dabei vermischen sich beide Ströme 15 und 16 im Misch- bereich 5, wobei auch die Anlagerung der Klebematerialpartikel 2 an die durch die Energiezuführeinrichtung 8 erhitzten Träger- materialpartikel 3 durch Anschmelzen stattfindet.

Diese Erhitzung geschieht dabei im Strömungsverlauf des Träger- material-Stromes 15 vor dem Mischbereich 5, wie Fig. 1 zeigt.

Dadurch ist die Zeitdauer der Erhitzung eines Trägermaterial- partikels 3 sehr kurz, sodass es nur oberflächig erhitzt ist.

Die erhitzten Trägermaterialpartikel 3 fallen nach der Erhit- zung direkt in den vorzugsweise unmittelbar anschließenden Mischbereich 5, wo die zugeführten Klebematerialpartikel 2 an der heißen Oberfläche der Trägermaterialpartikel anschmelzen können. Nach der Vermischung und dem Verbinden beider Materialien 2 und 3 im Mischbereich 5 wird das Verbundmaterial 7 mit Hilfe einer Kühleinrichtung 17 abgekühlt, um dessen Rieselfähigkeit zu erhalten und ein Verkleben der Verbund- materialpartikel 7 untereinander zu vermeiden. Zum Auffangen des Verbundmaterials 7 kann dabei ein Auffangbehälter 24

dienen.

In Fig. 1 ist eine Felderzeugungseinrichtung 9 erkennbar, die das Klebematerial 2 elektrostatisch auflädt. Die Feld- erzeugungseinrichtung 9 ist dabei im Bereich der Zuführöffnung 10 der Klebematerialzuführung 11 angeordnet, um das Klebe- material 2 vor dem Einbringen in den Mischbereich 5 elektrostatisch aufzuladen. Das elektrostatisch aufgeladene Klebematerial 2 kann dadurch besser an dem wenig oder gegebenenfalls auch anders aufgeladenen Trägermaterial 3 haften. In Fig. 1 ist angedeutet, dass die Felderzeugungs- einrichtung 9 dabei unmittelbarer Teil der Klebematerial- zuführung 11 ist und dabei die Klebematerialzuführung 11 und die Felderzeugungseinrichtung 9 gemeinsam eine kompakte und wartungsarme Einheit bildet.

Eine ähnliche zweite Felderzeugungseinrichtung 12 zur elektro- statischen Aufladung des Trägermaterials 3 ist im Bereich der Zuführung 13 des Trägermaterials 3 zum Mischbereich 5 angeordnet und lädt das Trägermaterial 3 mit einer Polarität auf, die vorzugsweise entgegengesetzt zur Polarität des Klebe- materials 2 ist, um die Anhaftung der Klebematerialpartikel 2 an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel 3 zu verstärken.

Ähnlich wie bei der Klebematerialzuführung 11 und deren Feld- erzeugungseinrichtung 9 sind auch hier die Trägermaterial- zuführung 13 und die Felderzeugungseinrichtung 12 als kompakte und wartungsarme Einheit ausgebildet.

Eine dritte Felderzeugungseinrichtung 14 ist im Ausführungsbei- spiel in Fig. 1 zu erkennen. Diese Felderzeugungseinrichtung 14 ist am Unfang des Rohrelements 18 um den Mischbereichs 5 angeordnet und erzeugt im Mischbereich 5 ein elektrostatisches Wechselfeld 6, um die Materialpartikel 2,3 gleichmäßig zu

verteilen. Vor allem in Kombination aller drei Felderzeugungs- einrichtungen 9,12 und 14 können die Materialien 2 und 3 einerseits gleichmäßig im Mischbereich 5 während des Mischvor- gangs verteilt werden, und andererseits auch zusammengeführt werden, um in Verbindung mit der Erwärmung des Trägermaterials 3 aneinander zu haften. Es kann somit vor allem die gewünschte gleichmäßige Verteilung der Klebematerialpartikel 2 auf der Oberfläche der Trägermaterialpartikel 3 erreicht werden.

Außerdem kann durch das gleichmäßige Anlagern von wenigen Klebematerialpartikeln 2 pro Trägermaterialpartikel 3 der Anteil des Klebematerials 2 am Verbundmaterial 7 gesenkt werden.

In Zuführrichtung des Trägermaterials 3 vor der Zuführung 13 ist eine Reinigungseinrichtung 25 erkennbar, in der Verschmutzungen oder Anlagerungen an der Oberfläche der Träger- materialpartikel 3 entfernt werden können.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 1a, bei der die Mischvorrichtung 4 eine rotierende Mischtrommel 19 aufweist, in der sich der Mischbereich 5 befindet. In der Mischtrommel 19 sind Mischwerkzeuge 20 erkennbar (Fig. 3), die in der gezeigten Ausgestaltung als vier starre Mischwerkzeuge 20 ausgebildet sind. Das an der Innenwandung der Mischtrommel 19 liegende Material 2 und/oder 3 gelangt bei Drehung der Mischtrommel 19 auch auf oder unter die Mischwerkzeuge 20 und wird so bewegt und vermischt und zumindest zeitweise auch in der Schwebe gehalten.

In den Fig. 2 und 3 ist außerdem eine die Mischtrommel 19 umgreifende Felderzeugungseinrichtung 21 erkennbar, die in der Mischtrommel 19 und damit im Mischbereich 5 ein elektro- statisches Wechselfeld erzeugt, um die Klebematerialpartikel 2

in der Mischtrommel 19 gleichmäßig zu verteilen. Die vorzugs- weise sehr kleinen und sehr leichten und gegebenenfalls elektrostatisch aufgeladenen Klebematerialpartikel 2 können dadurch wolkenartig verteilt in der Mischtrommel 19 vorliegen, sodass sich die Klebematerialpartikel 2 an die sich in der Mischtrommel 19 bewegenden Trägermaterialpartikel 3 gleichmäßig anlagern können.

Außerhalb der Mischtrommel 19 ist die Energiezuführeinrichtung 8 dargestellt, die das zu bindende Trägermaterial 3 in der Mischtrommel 19 oberflächig kurzzeitig so weit erhitzt, dass die nach diesem Erhitzen in die Mischtrommel 19 eingebrachten Klebematerialpartikel 2 an die Trägermaterialpartikel 3 anschmelzen und dadurch anhaften können. Dazu strahlt die Energiezuführeinrichtung 8 kurzzeitig Wärme-und/oder Mikro- wellenstrahlung in die Mischtrommel 19 beziehungsweise in den Mischbereich 5 ein.

Fig. 4 zeigt in einer stark vergrößerten Ansicht zwei Träger- materialpartikel 3, die über ein Klebematerialpartikel 2 miteinander verbunden, insbesondere verklebt sind. Das Klebe- materialpartikel 2 ist dabei jeweils an der Oberfläche der Trägermaterialpartikel 3 verschmolzen und dabei stoffschlüssig damit verbunden. Dies zeigt die noch weiter vergrößerte Darstellung des hervorgehobenen Bereichs A, in der gezeigt ist, wie das Klebematerial einerseits durch Kapillarwirkung zwischen die Trägermaterialpartikel 3 verläuft und andererseits gleichzeitig die Mikrostruktur der Oberfläche des Träger- materialpartikels benetzt hat und in diese Mikrokapillaren eingedrungen ist, wodurch eine feste Verbindung beider Materialien erreicht wird.