Ferner ist aus der DE-A-31 43 298 ein Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Schaumstoffs aus einem tertiaren Metallphosphat, einer Monoaluminiumphosphat enthaltenden Lösung und einem Blähmittel bekannt, wobei aus den dort im Patent- anspruch 1 angegebenen Stoffen unter vorgegebener Bemessung des Blähmittels eine Reaktionsmischung gebildet wird. Dies erfolgt in einem geeigneten Reaktions- gefaß und das aufschäumende Gemisch wird nachfolgend in eine Form gefüllt.

Dieses Verfahren kann bei rasch reagierenden Komponenten nicht ohne weiteres vorgesehen werden, da die Komponenten bereits innerhalb der Mischvorrichtung reagieren und schäumen wurden und ein ordnungsgemäßer Austrag der Mischung auf eine Unterlage oder Form nicht möglich wäre.

Desweiteren ist aus der EP-A-54 874 ein Verfahren zur Herstellung eines phosphat- haltigen anorganischen Schaumstoffes aus Zement, einer Phosphorsäure und einem Blähmittel bekannt. Hierbei wird aus Portland-Zement und einem im sauren Milieu wirksam Blähmittel durch intensives Vermischen eine Mischung mit einem vorgegebe- nen Äquvalentverhältnis hergestellt und das aufschaumende Gemisch wird in~ eine Form gefüllt, damit es nach Abklingen der exothermen Reaktion unter Hitzeein- wirkung aushärtet. Auch hierbei handelt es sich um ein langsames Einkomponenten- system, bei welchem die Mischung in einem geeigneten Reaktionsbehälter hergestellt wird. Nach einem derartigen Verfahren können aus schneltreagierenden Komponen- ten bevorzugt plattenförmige Formkörper nicht ohne weiteres hergestellt werden.

Beschreibung der Erfindung Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, technische Verfahren zur Herstellung großer Mengen an Platten und Formteilen, bevorzugt kontinuierlich hergestellt, aus anorganischen Leichtmaterialien mit Dichten im Bereich von 0,04 g/cm3 bis 0,95 g/cm3 und die dafür benötigten bevorzugt ortsfesten Vorrichtungen oder Anlagen zu beschreiben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt für das Verfahren gemäß den im Patentanspruch 1 und für die Vorrichtung gemäß den im Patentanspruch 19 angegebenen Merkma- len.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere eine zumindest Uberwie- gend anorganische, geschäumte Masse durch rasche Vermischung einer ersten Komponente (A) und einer zweiten Komponente (B) hergestellt werden. Die erste Komponente (A) enthält eine saure wässrige Lösung von überwiegend mehrwertigen, bevorzugt zwei-oder dreiwertigen Kationen und Phosphorsäure zur Bildung eines Phosphates, wobei jeweils im Mittel 0,8 bis 1,75 Protonen der dreibasigen Phosphor- säuremoleküle durch die Kationen neutralisiert sind, in welcher Lösung ein oder mehrere Arten eines körnigen, plättchen-oder pulverförmigen Fullstoffes fein verteilt sind, wobei eine Raumtemperatur-Viskosität im Bereich von 2.000 mPa. s bis 80.000 mPa. s, bevorzugt aber im Bereich von 6.500 mPa. s bis 60.000 mPa. s, vorteilhaft durch Wahl von Art, Konsistenz und/oder Menge des Füllstoffes und/oder ihres Wassergehaltes, eingestellt wird. Die zweite Komponente (B) enthält ein Oxid, Hydro- xid oder ein mehrwertiges Salz einer schwachen Säure als Härter und ferner ein ggf. teilweise auch als Härter wirkendes Treibmittel, wie ein Carbonat, das unter Här- tungsbedingungen ein Gas, bevorzugt C02, entwickelt, wobei die Komponente (B) bevorzugt angeteigt oder als wässrige Suspension vorliegt und wobei, vortei~itaft durch Wahl von Art, Konsistenz und/oder Menge des Treibmittels, die Dauer des Gasentwicklungsprozesses (Steigzeit) im Bereich von 3 s bis 10 min, bevorzugt aber im Bereich von 5 s bis 5 min, und der langerdauernde Abbindeprozeß (Abbindezeit), vorteilhaft durch Wahl von Art, Konsistenz und/oder Menge der härtenden Sub- stanzen, im Bereich von 10 s bis 60 min, bevorzugt aber im Bereich von 20 s bis 10 min, eingestellt wird. Durch Einbringen der Mischung aus den Komponenten (A) und (B) in einen Raum oder auf einer Unterlage findet in dem Raum oder auf der Unterla- ge das Schäumen und Abbinden der gemischten Masse statt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden überwiegend anorganische ge- schäumte Leichtmaterialien mit einstellbarer Dichte und Temperaturbeständigkeit von 1.100° C und darüber bevorzugt auf ortsfesten Anlagen oder Vorrichtungen mit Porengrößen von 0,5 mm bis 3 mm und größer hergestellt. Die insbesondere aber nicht ausschließlich zwei wässrigen Komponenten werden bevorzugt kontinuierlich intensiv gemischt, wobei die Prozeßparameter und die Eigenschaften des hergestell- ten Materials eingestellt werden. Es ist entscheidend, daß die wenigstens zwei Komponenten erfindungsgemäß getrennt und/oder unabhängig voneinander zu der Komponentenmischvorrichtung, insbesondere kontinuierlich gefördert werden und unmittelbar, insbesondere ohne weitere Leitung oder dergleichen, aus dieser ausge- bracht werden. Diese Materialien und Prozesse eignen sich für eine Vielzahl von An- wendungen, wie z. B. Brandschutzbereich und Dämmstoffbereich, sowie fur Zwecke der technischen Wärme-und Kälteisolation und als Verpackungsmaterial. Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen im Hochtemperaturbereich, z. B. im Bereich der keramischen Fasern oder der Feuerleichtsteine.

Mobile Hersteliverfahren und Anlagen sind in der gleichzeitig eingereichten Patentan- meldung"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von schaumbildenden Massen auf anorganischer Basis"beschrieben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher eriäutert, in welcher die prinzipiellen Bauelemente einer derartigen ortsfesten, bevorzugt kontinuierlichen Produktions- anlage dargestellt sind. Fig. 1 zeigt eine kontinuierliche Anlage, welche ein oder mehrere umlaufende Bänder aufweist, während Fig. 1 den Teil einer Anlage zeigt, in welcher die Bänder durch unterteiite, aneinander anschließende Unterlagen und Abdeckungen ersetzt sind. Fig. 3 zeigt eine Anlage für die chargenweise Bef : illung von Formen. Derartige Anlagen gestatten somit auch eine diskontinuierliche Fahr- weise und Formteilproduktion.

Diese Schäume werden aus mindestens zwei Komponenten durch intensives Mischen hergestellt, wobei die Aushärtung und Verfestigung des Schaumgerüstes innerhalb von 10 s bis 60 min, in vorteilhafter Weise zwischen 10 s und 10 min, bevorzugt zwischen 20 s und 5 min erfolgt.

Aus den Lagerbehältern (1), welche für die festen und flüssigen Rohmaterialien vorgesehen sind, wird in einer Verfahrensalternative kontinuierlich Material durch Rohstoffdosiereinrichtungen, wie beispielsweise Pumpen oder Schnecken (2), ent- nommen und einer kontinuierlichen arbeitenden Rohstoffmischeinrichtung (3) zur Herstellung der Komponenten zugeführt. In dieser kontinuierlichen Rohstoffmischein- richtung (3) erfolgt eine intensive Homogenisierung der Rohstoffe zu einer flüssigen dosierbaren Komponente. In einer zweiten Verfahrensalternative geschieht die Komponentenherstellung diskontinuierlich in zwei oder mehreren Mischbehaitern (5), in welche die vorgesehenen Rohstoffmengen ebenfalls mit Hilfe von Rohstoffdosier- vorrichtungen (4), beispielsweise Waagen, Pumpen, etc. eingebracht werden und eine Homogenisierung in dem Mischbehälter (5), beispielsweise mit Hilfe von Disper- gierscheiben, erfolgt. Da es gunstig ist den Wassergehalt so niedrig als möglich zu halten, um spätere Trocknungsenergie zu sparen, sind die Viskositaten der Kompo- nenten so hoch als möglich einzustellen. Man bewegt sich hier in einem Rahmen von 2000 bis 80 000 mPa. s, bevorzugt 6500 bis 30 000 mPa. s.

Die beiden Komponenten (A) und (B) werden jeweils mit Hilfe von Komponentendo- siereinrichtungen (6) zur Komponentenmischvorrichtung (7) gefördert, in welcher die beiden Komponenten rasch homogen gemischt werden. Da eine genaue Einhaltung der Mengenströme wichtig ist, können als Dosiereinrichtungen, wie in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von schaumbildenden Massen auf anorganischer Basis"beschrieben, beispielsweise Auspreßbehälter Verwendung finden, in welchen, mit Hilfe von schwimmenden Kolben, die durch ein Druckmedium bewegt werden oder durch mechanisch gesteu- erte Kolben eine in großen Zeiträumen kontinuierliche Auspressung der Komponen- ten erfolgt, so daß eine ausreichend konstante Förderung der Komponenten zur Komponentenmischvorrichtung (7) gewährleistet ist. Gegebenenfalls sind Pumpen zur Förderung der Komponenten in bevorzugter Weise in Verbindung mit Steuerungs- geraten zur Regelung des Mengenflusses unter Berucksichtigung (Konstanthaltung) der Faktoren die die Pumpenförderung beeinflussen können, beispielsweise durch Temperaturänderungen bedingte Viskositätsschwankungen oder schwankender Gegendruck in der Förderleitung und Mischkammer, eine weitere Möglichkeit. An- schiießend an die Einrichtungen, welche eine konstante Förderung der Komponenten gewährleisten, können eine oder beide Komponenten durch Vorwärmeeinrichtungen vorgewärmt werden, um eine Viskositätserniedrigung und Reaktionsbeschleunigung bei der Schaumverfestigung zu erzielen.

Die Komponentenmischvorrichtung (7) kann ein statischer Mischer sein oder eine Kammer, in welche beide Komponenten eingeleitet werden und in welcher sich ein rasch drehendes Mischwerkzeug befindet. Eine oder mehrere Komponentenmischvor- richtungen (7) können vorgesehen sein. Sie können entweder feststehend oder osziilierend tuber die Bandbreite angeordnet sein, so daß eine gleichmäßige Auf- teilung der Komponentenmischung tuber die Breite der Auftragsfiache erzieit wird. Es ist weiters vorteilhaft für die Komponentenmischvorrichtungen (7) rasche Wechselein- richtungen und Reinigungsmöglichkeiten vorzusehen, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Dies kann etwa dadurch vorgesehen werden, daß sich mehrere Komponentenmischvorrichtungen (7) auf einem Revolver befinden und die verschmutzten Komponentenvorrichtungen (7) rasch durch Einleiten von Druckwasser und Ausblasen mit Preßluft gereinigt werden können.

Für Formteile mit Füllmengen im Bereich von 5 kg, 10 kg oder maximal 20 kg, welche durch intensives Mischen in kurzen Zeiten, unter 5 bis maximal 10 Sekunden homo- genisiert werden können, ist es möglich beide Komponenten kurz in einem ent- sprechenden Behälter einzutragen (21), sofort zu homogenisieren und die Mischung gleich in die Form. beispielsweise durch Kippen des Behälters, einzubringen. Eine derartige Anlage ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Auftrag der aus beiden Komponenten gemischten Masse, welche innerhalb von Sekunden zu schäumen beginnt, erfolgt daher auf eine Unterlage (9a, 9b) oder in eine Form (9c). Diese Unterlage kann als Band (9a) oder als begrenzte unterteilte Flache (9b) ausgeführt sein. Derartige begrenzte Unterlagsflãchen (9b) können auf Rädern fahrbar, zum Beispiel als Wageneinheiten oder als auf Rollen bewegbaren Platten ausgeführt sein, welche in einem Kreislauf wieder zum Produktauftrag zurück- geführt werden (17). Die Unterlagsfläche (9a, 9b) kann eine geschlossene Fläche oder perforiert oder in anderer Form wasserdampfdurchlässig sein, so daß auch durch die Unterlagsfläche während des Trockenprozesses eine Wasserdampfabgabe erfolgen kann. Man hat jedoch zu beachten, daß im Prozeß des Komponenten- mischungsauftrages auf die Unterlagsfläche (9a, 9b) eine für den Schaum undurch- lässige Schicht oder Anordnung ausgewählt wird. Analog wird mit zu füllenden Formen verfahren (Fig. 3). Nach dem Füllen der Formen (9c) durch die im Misch- behalter (21) hergestellte Masse wird nach einer Schäum-und Aushartezone (22) der Masse entformt (23). Die Formen gehen zur Fullstation im Kreislauf zuruck und können dabei einem Reinigungsprozeß unterworfen werden. Die Formteile durch- laufen einen Trocknungsofen (13) und werden anschließend gestapelt (16).

Es ist weites möglich, bei diesem Prozeß Verstärkungsmaterialien, wie Netze und/ oder Vliese auf einer Seite oder beidseitig, mitlaufen zu lassen oder etwa zusãtziiche Fasermaterialien auf die Unterlage oder auf den aufgehenden Schaum zu streuen. Es ist jedoch wichtig hier Materialien zu verwenden, welche entweder vollständig oder zumindest teilweise in den Schaum eingebaut werden.

Erfolgt der Auftrag auf einer wasserdampfundurchlässigen Unterlage, etwa in Form eines Bandes, so kann es vorteilhaft sein, eine Übergabe des Schaumes von diesem Band auf eine für einen anschließenden Trocknungsprozeß günstigere Unteriags- fläche durchzuführen.

Um einen bevorzugt plattenförmigen Formteil mit definierten Oberflächen herzustel- len, ist es notwendig, Abdeckvorrichtungen (1 Oa, 1 Ob) vorzusehen. Diese Abdeckvor- richtung kann als kontinuierlich mitlaufendes Band (10a) oder in Form begrenzter aneinander anschließender Flächen (10b) ausgebildet werden.

Beide Flächen, Unterlagsfläche (9a, 9b) und Abdeckfläche (10a, 10b) definieren im Zusammenhang mit mitlaufenden Seitenbegrenzungsvorrichtungen (10c), welche auf dem Leichtmaterial beispielsweise, wie im Falle von Papierstreifen, auch wahrend des Trocknungsprozesses kleben bleiben können, den Querschnitt des Formkörpers. Es ist dadurch möglich, zusätzlich zur Treibmittelmenge, welche die Materialdichte bestimmt, auch die Dichte durch die auf die Unterlage pro Zeiteinheit aufgetragene Materialmenge in Zusammenhang mit der Unterlagsgeschwindigkeit bei gegebenen Formteilquerschnitt zu beeinflussen.

Das Aufgehen und Verfestigen des Schaumes erfolgt zwischen Unterlage (9a, 9b) und Abdeckeinrichtung (10a, 10b) in einer Kalibrierzone (11), anschließend an diese Zone kann es vorteilhaft sein, eine weitere Aushärte-und Verfestigungszone (12) anzuschließen, in welcher das Leichtmaterial durch ein Halten auf erhöhter Tempera- tur von 40 °C bis 90 °C, bevorzugt 60 °C bis 80 °C, sich weiter verfestigt.

Anschließend an diese Zone ist es möglich, entweder wieder neues schäumendes Material aufzutragen und Formteile mit sehr hohen Dicken herzustellen, oder in einen Trocknungskanal (13) einzufahren. Hier ist es möglich, die Abdeckvorrichtung (10a, 10b) bereits nach der Verfestigung des Schaumes entweder von der Formteilober- fläche abzuziehen oder, wenn dadurch die Trocknung nur gering beeinflußt wird, weiter auf der Formteiloberfläche zu belassen, um ein Verwerfen des geschäumten Formteiles während des Trocknungsprozesses zu vermeiden. Die Abdeck- (1 Oa, 10b) und Trägervorrichtungen (9a, 9b) müssen dampfdurchlässig sein oder zumindest eine Trocknung von einer Seite ermöglichen und dürfen durch den Trocknungs- prozeß, der beispielsweise mit Hilfe von Mikrowellenenergie erfolgen kann, nicht angegriffen werden. Zur Vermeidung von Randrissen durch den Trocknungsprozeß der Seitenflächen ist es günstig, Randstreifen, beispielsweise Papierstreifen, welche kleben bleiben und eine starke Randtrocknung verhindern, zu verwenden.

Die Trocknungskanäle (13) müssen einen geregelten Ausdampfprozeß ermöglichen, der eine Zerstörung des Leichtmateriales durch zu hohen Dampfdruck verhindert.

Dieser Prozeß kann kontinuierlich in einer Stufe erfolgen, es kann aber auch in vorteilhafter Weise nützfich sein, zwischen einzelnen Erwärmprozessen dem Leicht- material genügend Zeit für ein entsprechendes Ausdampfen in Zwischenstationen (14) zu geben, um ein Zerplatzen des Schaumes zu verhindern. Die Energieein- bringung zur Erwärmung kann insbesondere in den ersten Trocknungsphasen bevorzugt durch Mikrowellenenergie oder Hochfrequenzenergie erfolgen, wobei anschließend Heißluft oder Strahlungsenergie zur weiteren Temperaturerhöhung in einen Bereich von 150 °C bis 300 °C verwendet werden kann.

Die Trocknungsprozesse erfolgen daher bevorzugt in Stufen (13,14,13), wobei die erste Stufe eine Entfernung des freien Wassers aus den Platten ist, während in einer zweiten Stufe, wenn nötig eine weitere thermische Aushärtung und Abbindung erfolgt. Die Abdeckvorrichtung kann nach einer bestimmten Trocknung des Formteils, etwa nachdem 20 %, bevorzugt 15 % oder 10 %, Wassergehalt unterschritten wurden, abgezogen werden, so daß es durch den weiteren Trocknungsprozeß zu keiner anschließenden Verformung des Formteils mehr kommt.

Nach entsprechender Trocknung und Verfestigung des Formteils kann eine Besau- mung und ein Zuschneideprozefl (15) in bestimmte Formate erfolgen, an welchen sich eine Abstapelung (16) der Formteile anschließt.

Es ist aber auch möglich, vor allem bei der Herstellung von Platten oder anderen speziellen Formteilen, deren Oberflächen vor und nach deren Trocknung zu be- schichten, zu lackieren, mechanisch durch nachträgliche formgebende Maßnahmen, beispielsweise durch Fräsen, oder in irgend einer anderen Art und Weise zu ver- ändern. Dadurch können in einem Arbeitsgang vor allem die mechanischen und dekorativen Eigenschaften der Formkörper weiter verändert werden. Es kann orteil- haft sein, im Falle daß Beschichtungen aufgebracht wurden, diese einem eigenen Trocknungsprozeß zu unterwerfen und entsprechende online-Anlagen dafur vor- zusehen.

In bevorzugter Art und Weise werden Platten der Dicke 5 mm bis 50 mm, bevorzugt 30 mm, mit den Dichten zwischen 0,2 g/cm3 und 0,7 g/cm3 oder Leichtmaterialien der Dicke 50 mm bis 250 mm, bevorzugt 100 mm, der Dichte 0,04 g/cm3 bis 0,20 g/cm3 hergestellt.

Kontinuierliche Anlagen zur Herstellung anorganischen Plattenmaterials sind von der Gipsplattenherstellung bekannt. Hier wird in der Regel ein Gipsbrei mit einem vor- gefertigten Tensidschaum zu einer entsprechenden Gipsmasse verruhrt, welche dann durch geeignete Vorrichtungen in entsprechender Dicke auf ein Trägerband in den meisten Fällen auf eine Papierbahn aufgestrichen wird, wobei dann im Vergleich zu dem hier beschriebenen Verfahren ein relativ langsamer Abbindeprozeß eintritt. Eine Vorrichtung, welche eine rasche intensive maximal einige Sekunden dauernde Durchmischung von zwei oder mehr Komponenten direkt über der Unterlagsfläche durchführt, ist bei Gipsschäumen und Gipsplatten nicht zielführend, ja würde sogar zu einem Zerschlagen des Tensidschaumes führen. Dies ist jedoch bei dem"* hier beschriebenen Prozeß notwendig. Der Schäumprozeß und Aushärtungsprozeß startet sehr rasch und eine Verformung oder ein Fließen der feuchten Masse, wie es bei Gips der Fall ist, ist hier bereits in der Regel nach 10 bis 30 Sekunden nur unter dauerhafter Schädigung des Schaumgerüstes möglich. Man hat daher für eine sofortige Aufgabe der durchmischten Komponenten auf die Unterlage zu sorgen und tunlichst Rohrleitungen oder ähnliche Vorrichtungen, welche ein Anlegen und Aushär- ten der Masse erlauben wurden, zu vermeiden. Es empfehlen sich daher oszillierende Komponentenmischkammern, mit Ruhr-oder Durchmischungszeiten von weniger als einer Sekunde, oder entsprechend dimensionierte diskontinuierliche Mischbehälter (21), die eine Homogenisierung der Komponenten binnen Sekunden gewährleisten, aus welchen die gemischten Komponenten sofort auf die Unterlage aufgetragen werden.

Die Anlage unterscheidet sich daher in dem entscheidenden Punkt des Materialauf- trages wesentlich von Gipsplattenanlagen. Weitere Unterschiede sind jedoch auch im Trocknungs-und Aushärtungsprozeß gegeben. So läuft eine chemische Bindung rascher ab, als eine hydraulische Aushärtung und man hat anschliebend das Wasser in der Regel fast vollständig ggf. aus einem gut isolierenden Dämmstoff entsprechen- der Dicke zu entfernen, während der Gips das Wasser zur Abbindung benötigt. In der Folge sind die Anforderungen an einen Trocknungsprozeß von Platten der Dichte 0,10 g/cm3, in einer Dicke von 100 mm und mehr, sehr von denjenigen von Gips- platten und damit auch die benötigten Trocknerkanale verschieden.