Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ... - Googleapis.com

Europäisches PatentamtEuropean Patent OfficeOffice europeen des brevets© Veröffentlichungsnummer: 0 400 329A2EUROPAISCHEPATENTANMELDUNG© Anmeldenummer: 90108010.15j) Int. CIA B28B 1/50© Anmeldetag: 27.04.90@ Priorität: 27.05.89 DE 3917282@ Veröffentlichungstag der Anmeldung:05.12.90 Patentbiatt 90/49@ Benannte Vertragsstaaten:AT ES FR GB IT2) Anmelder: LORO HOLDING K.H. Vahlbrauk KGKriegerweg 1D-3353 Bad Gandersheim(DE)g) Erfinder: Vahlbrauk, WolfgangKriegerweg 6D-3353 Bad Gandersheim 1(DE)«) Vertreter: Sobisch, Peter, Dipl.-Ing. et aiPatentanwälte Dipl.-Inge. Röse, Kosel &Sobisch Odastrasse 4a Postfach 129D-3353 Bad Gandersheim 1{DE)g) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von grossformatigen porösen Formkörpern geringerDichte durch Blähen.(57) Zur Herstellung von großformatigen porösengrobkeramischen Formkörpern geringer Dichte wirdeine tonmineralische Masse aus natürlich blähfähigenoder blähfähig gemachten Stoffen, wie Basalte,Perlite, Schiefer und Tonen mittels thermischer, chemischerund mechanischer Behandlung gleichmäßiggebläht. Es werden plattenförmige getrocknete undgegebenenfalls vorgewärmte dünne kompakte Tonmassenseitlich und nach unten geometrisch unnachgiebig,nach oben gemäß dem Verlauf des Blähensgeometrisch veränderlich nachgiebig formschlüssigaber nach allen Seiten gasdurchlässigdurch Rollen abgestützt, sowie nach hinten durch diemittels Reibschluß gehaltene ungeblähte und nachp^jvorn durch die mittels Reibschluß gehaltene fertig^geblähte Tonmasse allseitig abgestützt, durch Wärmezufuhrvon oben und unten zwischen den undj^jüber die Rollen und unter Zufuhr von oxidierendenCO Gasen an die Oberflächen der plattenförnigen Ton-— massen solange erwärmt und gebläht, bis ein plat-Qtenförmiger Formkörper der gewünschten geringen"(f Dichte gebildet ist. Erreicht werden auf diese WeiseQeine hohe Geschwindigkeit und Gleichmäßigkeit derErwärmung beim Blähvorgang ohne Ansintern derJ^j blähenden Tonmasse an der Vorrichtung, eine hoheFormstabilität der 'Tonmasse während des Blähensbei geringem Kraftaufwand für die Formgebung undden Transport der blähenden lonmasse una damitgroßformatige Formkörper mit gleichmäßig geringerDichte sowie gleichmäßiger und hoher Porosität, Festigkeitund Formgenauigkeit sowie eine wirtschaftlicheHerstellbarkeit.Xerox Copy Centre

1 EP 0 400 329 A2 2Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von großformatigen porösen Formkörpern geringer Dichtedurch BlähenDie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahrengemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Es geht hierbei um ein Verfahren zur thermischen,chemischen und mechanischen Behandlungeiner tonmineralischen Masse, bei welchem eineKeramiserung und Verringerung der Dichte derMasse durch Blähen vollzogen wird, um großformatigezellkeramische Bauelemente, z.B. geschosshoheWandelemente mit geringem Gewicht herzustellen.Als Massen kommen hauptsächlich Basalte,Perlite, Schiefer und Tone in Betracht.Es wurde vorgeschlagen in die endgültigen äußerenAbmessungen des Formkörpers vorgeformteTonmassen einzusetzen und ausschließlich mit Unterstützungdurch eine Vorrich tung von unten ohneweitere äußere AbStützung durch eine Vorrichtungzu blähen, wobei die Tonmasse in die innerenFreiräume der Tonmasse blähen soll. So wird inder deutschen Patentschrift 22 16 463 vorgeschlagen,in Blockform vorgeformte Tonmassen aufOfenwagen in einem Doppeltunnelofen zu blähen.In der DE-OS 36 35 672 und DE-OS 36 21 845 A1wurde vorgeschlagen mit Kanälen durchzogeneFormkörper in einem Schneilbrand-Herdwagenofenzu brennen und die Kanäle des Formkörpers durchBlähen zu füllen. Wird eine entsprechend den Abmessungendes endgültigen Formkörpers vorgeformteTonmasse eingesetzt, so dauert infolge dergroßen Abmessungen des Körpers die Erwärmungder Tonmasse auf die zum Blähen erforderlicheTemperatur sehr lange, was einen großen EnergieundVorrichtungsaufwand bedeutet. Zudem ist beiden genannten Verfahren infolge mangelnder Ab-Stützung der blähenden Tonmasse durch die Vorrichtungnach oben und nach den Seiten eine hinreichendeFormtreue der erweichenden Tonmassenicht gewährleistbar.Daneben ist aus der DE-AS 1 942 524 einVerfahren zur Herstellung thermisch geschäumterFormteile bekanntgeworden, bei dem das Materialzunächst zu Formkörpern wie Platten, Stränge unddergleichen vorgeformt und dann mit Hilfe einesLuftkissens durch einen Durchlaufofen transportiertund gleichzeitig aufgeschäumt wird. Der Luftkissentransportist jedoch sehr energie- und vorrichtungsaufwendig,da ständig Gasströme mit hoher Temperatur,hohem Druck und bestimmter Zusammensetzungerzeugt werden müssen.Es sind Verfahren bekannt, bei denen vorgeblähtesGranulat ohne gleichzeitige Erwärmung zueinem Formkörper geformt werden soll. So wurdeein Verfahren vorgeschlagen (DE-AS 11 81 611),Bausteine herzusteilen, indem Ton in Teilchen gebracht,erhitzt wird und die auf diese V/eise behan-delten Teilchen zu Formkorpern vsrpresst werden.Gemäß US-PS 32 74 309 und DE-AS 1 151 460erfolgt die Formgebung ebenfalls, indem hinreichendaufgeheiztes Granulat ohne «eitere Wärme-5 zufuhr durch einen Stempel in einer Einzelformverdichtet wird. In der DE-AS 23 14 297 wurde dieHerstellung eines Stranges in einer Strangpressformvorgeschlagen. Auch ist bekannt, das Materialam Fuße einer vertikalen Materialsäule durch das70 Eigengewicht der Schüttkörpersäule /erpressen zulassen (US-PS 18 92 583), und durch Presswaizenzu einem kontinuierlichen Strang auszuwalzen.Bei allen genannten Verfahren ist die Formgebungbedingt durch den Pressvorgang und weil75 keine weitere Wärmezufuhr zum Gut erfolgt, mitunvermeidlicher Beeinträchtigung des inneren Gefügesund mit ungleichmäßiger Verdichtung desFormkörpers verbunden.Es wurden Verfahren vorgeschlagen, bei denen20 der Formkorper gebildet wird, indem das Schüttgutschichtweise aufgetragen wird unter direkter Einwirkungvon Wärme auf die jeweils obere Schichtschichtweise aufgesintert und gegebenenfalls geblähtwird. Dabei fallen die Teilchen (DE 21 24 14625 C2) auf auf hintereinander aneinander gereihteTunnelofenwagen ode ein Forderband und werdengesammelt, wobei sich die Dicke der entstehendenSchicht nach der Laugeschwindigkeit des Förderbandesrichten kann. Da die Oberfläche der Teil-30 chen klebrig ist. wenn sie euf das Förderbandauftreffen, werden sie miteinander verklebt oderverschmolzen (DE-AS 14 71 408). Dadurch, daßdie zuunterstliegende Schicht eine sehr viel längereWärmebehandiungszeit erfährt 015 die oberste35 Schicht, ist bei diesem Verfahren mit starken Ungleichmäßigkeitenim Körper zu rechnen, insbesonderedann, wenn gleichzeitig mit der Formgebungdas Blähen erfolgt und mit einer zu großen Vorrichtunginfolge zu geringer Wärmeübertragungsfläche40 im Verhältnis zur Menge der zu behandelndenTonmasse.Es sind Verfahren bekannt, bei denen dieFormgebung mit gleichzeitiger Erwärmung desFormlings erfolgt und bei denen ein Freischäumen45 von Schüttungen vorgenommen wird, also eme äußereVolumenvergroßerung der Schüttung, einSchließen des Lückenvolumens in der Schüttungund Sintern der Teil-Massen, aus csenen die Schüttungbesteht, gleichzeitig vollzogen werden. Soso wurde vorgeschlagen, Granulate in Einzelformengefüllt mittels Wärmezufuhr über cie Formwandungenohne gesteuertes Einbringen von Gasen aufzuheizenund zu einem Körper zu sintern (DE-PS 2216 463, DE-OS 2 147 645). Be- der Aufheizung des2

P 0 4ÜUAüHaufwerks lediglich durch Wärmezufuhr vo naußeniber die Begrenzungsflächen des Haufwerks, ins-)esondere ohne Einbringung von Heizgasen, sindmehrteilig lange Behandlungszeiten des Gutes im:ormbereich erforderlich. Da die Wärmezufuhr inJiesem Fall nur sehr langsam erfolgen kann, ist,venn die Formgebung durch Sintern und BlähenJer Teilchen erfolgt, die Anzahl der verwertbarenlatürlich blähfähigen Rohstoffe gering, da bei langsamerAufheizung nur wenige Rohstoffe geeignetDlähen. Den Verlust an Blähvermogen durch zuangsame Erwärmung der Tonmasse sucht manjemäß DE-AS 26 04 793 durch Zusatz bestimmterSchäumhilfsmittel zu bekämpfen, die bei Erwärnungszeitenvon bis zu 180 Minuten und Erwärnungsgeschwindigkeitenvon 2° C pro Minute ein-;etzbar sind. Der Energieaufwand bei diesem Verahrenist infolge geringer Beschickungsdichtejurch Gut geringer Dichte, großes Brennformvolunenund große -erforderliche Abmessungen der3ehandlungsvorrichtung, sowie durch Verschleißjnd hohen Preis der mit dem Gut zu bewegendenEinzelfor men sehr hoch. Eine Steigerung der Geschwindigkeitder Erwärmung hat eine erheblicheremperaturdifferenz zwischen der Rand- und der

5 EP 0 400 329 A2 6dielektrischer Erwärmung erfolgen. Insbesondereda keramische Prozesse mittels Zufuhr dielektrischerEnergie technisches Neuland sind, ist dasverfahrenstechnische und vorrichtungstechnischeRisiko bei diesem Verfahren sehr hoch.Bekannt sind Verfahren zur Herstellung vonFormkörpern in einer Form mittels Aufheizungdurch im Haufwerk erfolgende Verbrennung (DE-AS 19 51 460, DE 25 37 508). Diese Verfahrenweisen jedoch den Nachteil auf. daß mit ihrer Hilfekeine Leichtbausteine hoher Porosität hergesteiltwerden können und daß die Qualität und damit dieVerwendungsmöglichkeiten des so erzeugten Materialswegen der unvermeidlichen Einschlüsse vonVerbrennungsrückständen und schwer stuerbarerTemperaturführung empfindlich beeinträchtigt werden.Um bei der Verbrennung im Haufwerk dieVerbrennungstemperatur auf die erforderliche Blähtemperaturzu senken, muß mit starkem Sauerstoffüberschußverbrannt werden. Hoher Sauerstoffgehaltder Gase behindert jedoch den Sinterprozeßund das Blähen infolge Verkrustung in zu starkemMaße. Die Verbrennung im Haufwerk führt daüberhinaus zur allge meinen Störung der intergranularenAtmosphäre.In der DE-PS 19 14 372 wird ein Verfahrenbeschrieben, bei dem aus blähfähigen Granulatenetwa einheitlicher Größe zunächst ein in seinenAbmessungen dem herzustellenden Formkörperangepaßter, allseitig unnachgiebig abgestützterSchüttkörper gebildet wird, der sodann abwechselndvon gegenüberliegenden Seiten kurzzeitig biszum Erreichen eines plastisch bindefähigen Oberflächenzustandesaller Granulate mit hoch erhitztemGas durchblasen wird. Nachteilig wirkt sich beidiesem Verfahren aus. daß hinreichende Gleichmäßigkeitder thermischen Behandlung und Aufheizgeschwindigkeitdes Gutes bei der Durchströmaufheizungeiner Schüttung nur mit unwirtschaftlichhoher Strömungsgeschwindigkeit erzielbar ist, insbesondereauch weil das durch das Blähen bedingteSchließen des Lückenvolumens der Schüttungerheblichen Druckanstieg zur Aufrechterhaltung derStrömung erforderlich macht. Weiterhin stören diedie Schüttung durchströmenden Gase die Ausbildungeiner in den Partikeln und zwischen denPartikeln gleichen Gaszusammensetzung und beeinflussendas Schüttgut thermisch und chemisch,insbesondere hinsichlich Reduktion oder Oxidationder Partikelschalen, in dessen Randzonen andersals in dessen Kemzone, was zu ungleichmäßigerProduktqualität führt. Die heißen, von außen eingeführtenGase heizen zuerst die Vorrichtung auf,was zu Vorrichtungsüberhitzung und damit Anklebendes Gutes an den Vorrichtungen führen kann.Neben mangelnder gleichmäßiger Einbringbarkeitder Gase in das Haufwerk, verbunden mit der Kürzeder erforderlichen Behandlungszeit, treten starkethermische und chemische Zustandsänderungendes Gases längs seines Strömungsweges im Haufwerkauf. Die so bedingte Ungleichmäßigkeit vonTemperatur und chemischer Zusammensetzung5 der Gase im Haufwerk verursacht von Überbrandbis zu mangelnder Bindung einzelner Schüttungspartikelreichende örtliche Qualitätsschwankungenim hergestellten Gut. Es hat sich gezeigt, daß dieEinbringung von Gasen in das Haufwerk zumwZwecke der Wärmezufuhr zum Haufwerk währendder Formgebung mittels Verbrennung im Haufwerkoder mittels Heißgasdurchströmung zwar die Aufheizgeschwindigkeitdes Gutes erheblich zu erhöhenvermag, die Geschwindigkeit jedoch noch zu75 .gering ist und insbesondere cie Behandlung zuungleichmäßig erfolgt.Wesentliche Mängel weisen die Verfahren nachdem Stand der Technik hinsichtlich thermischer,chemischer und mechanischer Behandlung der20 Tonmasse auf, mit nachteiligen Folgen für Vorrichtungsaufwand,Energieaufwand, Produktqualität undVerfahrenssicherheit, insbesondere im Zusammenhangmit Erwärmung, Form, Abstützung, Anbackenund Bewegung der Tonmasse.25 Hinsichtlich der Erwärmung der Tonmasse istfestzustellen, daß die Tonmasse nicht schnell genugerwärmt wird, weil der Wärmestrom einen zugroßen Wärmetransportwiderstand auf dem Weg indie Tonmasse überwinden muß oder weil Wärme30 auf dem Weg dorthin in anderen Massen wieBrennformmassen gespeichert wird und sie in diesennicht an die Tonmasse weitertransportiert wirdund weil die Energiestromdichte oder auch Energieumsetzungsdichtein der Umgebung der Ton-35 masse oder auch Brennformmasse nicht hoch genugist. Wärme wird in parallel mit der Tonmassebewegten Vorrichtungsteilen gespeichert. z.B. inparallel mit der Tonmasse bewegten starren Brennformenoder in Raupenkettengliedern und Bändern,40 was zudem hinsichtlich des Energieaufwandes eineErhöhung der Wärmeenergiekosten durch erhöhteSpeicherwärmeverluste zur Folge hat. Der Wärmetransportwiderstandist zu groß, wenn der Wärmetransportwegin der Tonmasse zu lang ist, z.B. weil45 die Tonmasse bereits vor der Erwärmung durchKaltschäumen vergrößert wurde und sich der Wärmetransportwegnicht erst während der Erwärmungdurch Blähen verlängert, oder wenn der Wärmetransportwiderstandum die Tonmasse herum zuso hoch ist, weil sie von einer starren Brennform umgebenist. Mangelhafte thermische Behandlung aufgrundzu langsamer Erwärmung mindert die Raum-Zeit-Ausbeute und hat zur Folge, daß die erforderlicheVorrichtung zu groß und folglich der55 Vorrichtungs- und der Energieaufwand zu hoch ist.infolge zu hoher Wärmeenergiekosten durch zugroße Wandwärmeverluste. Die erwärmungsartbedingtenEnergiekosten sind zu hoch, aufgrund zu4

@P 0 400 329 A2noner Wärmeenergiekosten infolge zu großer Gas-/värmeverluste durch zu große Abgasmenge oderzu hohe Abgastemperatur oder durch zu großeEiektroenergiekosten infolge Erwärmung mittels derKapazitiven Elektrowärme mit hohen Umwandlungsyerlusten,wobei diese Erwärmungsart bei hohenTemperaturen zusätzlich mit hohem Innovationsrisi-

9 EP 0 400 329 A2formatigen Formkörper insbesondere bei unveränderlichenäußeren Abmessungen der Tonmasse zuschwach und insbesondere bei veränderlichen äußerenAbmessungen der Tonmasse zu ungleichmäßig,weil die Behandlung, insbesondere die Erwärmungeiner nicht kompakten Tonmasse zulangsam oder zu ungleichmäßig erfolgt. Wird dieErwärmung einer nicht kompakten Tonmasse, insbesondereohne Durchströmung, schneller vollzogen,so daß weniger Blähvermögen verlorengeht,so erfolgt sie zu ungleichmäßig, so daß bei nichtvorhandener oberer Wandung oder der Deckel derBrennform eine ungleichmäßige Dichteverteilungim Formkörper oder ungleichmäßige äußere Abmessungendes Formkörpers entstehen.Das Anbacken der Tonmasse an der sie führendenVorrichtung wird nicht oder mit zu hohemAufwand verhindert. Man versucht das Anbackender Tonmasse an der Vorrichtung infolge währenddes Blähens von innen reduzierter äußerer Oberflächeder Tonmasse bei hoher Temperatur durchTrennmittel zwischen Tonmasse und Vorrichtung,wie Graphit, Sand, Druckgase oder durch angeblichnicht anbackendes Vorrichtungsmaterial, wieMagnesium-Oxid, Magnesium-Chromit o.a., oderdurch Gasdüsenflächen zu verhindern oder durchFormgebung mittels verlorener Schalung unschädlichzu machen, was einen zu hohenVorrichtungsmaterial-, Energieaufwand für Gasdüsenströmungoder Aufwand an Roh-, Hilfs- undBetriebsmitteln zur Folge hat oder durch Kalthaltender Vorrichtungsflächen die mit der blähendenMasse in Berührung kommen und Erwärmung voninnerhalb der Tonmasse durch Erwärmung mittelsinduktiv, kapazitiv oder konduktiv in der Tonmasseerzeugter Elektrowärme, die zu erzeugen jedochhohen Vorrichtungs- und Energiekostenaufwandbedeutet, zu verhindern.Die warme Formgebung erfolgt mit zu großerFormgebungskraft, als Folge zu großer Haft- oderReibungskraft durch zu hohen Druck auf die Berührungsflächezwischen Tonmasse und Vorrichtungvon innen oder außen und damit für die Bewegungder Tonmasse zu hoher erforderlicher Kraft- oderEnergieaufwand.Entscheidende Nachteile der bekannten Verfahrensind damit in der zu langsamen oder zuungleichmäßigen Erwärmung und auch zu ungleichmäßigenchemischen Beeinflussung währenddes Blähprozesses mit der Folge hohen Blähgasverlustesund damit zu hoher Dichte und zu ungleichmäßigerDichte des zellkeramischen Formkörpersund mangelhafte Festigkeit des Formkörpersinfolge mangelhafter Versinterung bei zu versinterndenSchüttungspartikeln einerseits zu sehenund andererseits in zu hohem Energieaufwand(durch unzureichenden Wärmenutzungsggrad alsFolge verfahrenstechnisch und anlagentechnischunzulänglich geführter Wärmestrcme, insbesondereHeißgasströme) sowie der Gefahr des Anbakkensder blähenden Tonmasse an der Vorrichtungund der mangelnden Formstabiliiät der weichen5 Tonmasse während des Bläh- und ggf. Sintervorgangs.Zusammenfassend kann gefolgert werden, daßsich die Herstellung von großformatigen porösenkeramischen Formkörpern geringer Dichte mittels70 Erwärmung und Blähen der Tonmasse wegen dererforderlichen Geschwindigkeit und Gleichmäßigkeitder Erwärmung beim Blähvergang, der Anbackgefahrund der mangelnden Formstabilität derTonmasse während des Blähens nach dem Stand75 der Technik, insbesondere soweit er durch Bildungvon Schüttungen und deren Blähen und die Notwendigkeitdes Sinterns der Schüttungspartikel aneinandergekennzeichnet ist, als ein nicht lösbaresProblem erwiesen hat, so daß großformatigeform-20 körper mit gleichmäßig geringer Dichte sowiegleichmäßiger und hoher Porosität, Festigkeit undFormgenauigkeit bisher nicht wirtschaftlich hersteilbarwaren.Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren25 und eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpernder eingangs genannten Art zu konzipieren,bei welchem unter Vermeidung der dem Stand derTechnik anhaftenden Nachteile der Blähvorgang inkürzest möglicher Zeit durchgeführt werden kann30 und die eingesetzte tonmineralische Masse einegleichmäßige und schnelle thermische, chemischeund mechanische Behandlung mit geringstmöglichemFormgebungsaufwand und Transportaufwandohne Sintern erfährt.35 Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichendurch die Merkmale des Kennzeichnungsteils desAnspruchs 1.Gegenüber allen bekannten Verfahren lest daserfindungsgemäße Verfahren das hcchkomplexe40 Problem, den Blähvorgang während der Formgebungin prozeßnotwendig kürzestmeglicher Zeit mitdefinierter Qualität über dem gesamten Gutquerschnittgleichmäßig durchzuführen, welches zugleichVoraussetzung für eine wirtschaftliche Mas-45 senproduktion hochwertiger zellkeramischer Formkörperist und sich nach dem bekannten Stand derTechnik als ein nicht lösbares Proolem erwiesenhat.Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt erst-50 malig die günstigen Blähergebnisse, die an kleinenBlähkörpern im Labor-Kammerofen unter den dortherrschenden für den Blähprozeß nahezu idealenStoff- und wärmetechnischen Bedingungen erzieltwerden, nunmehr auch in dem vorgeschlagenen55 großtechnischen kontinuierlichen Strang-Herstellungsprozeßzu realisieren, indem die Tonmasseals kompakte Masse in Form einer dünnen Plattenformvorliegt, die durch kurze Wärmeleitwege und6

1 iP 0 400 329 A2große Wärmeübertragungsflachen und durch einfalleGeometrie schnell und gleichmäßig erwärmbarst und damit stark und gleichmäßig gebläht werdenkann.Da ein aus Ton hergestellter Formkörper nurdann die erforderliche Festigkeit und andere geforderteEigenschaften aufweist, wenn die Tonmasse,aus der er hergestellt wird, gebrannt ist, muß dieTonmasse gebrannt werden. Beim Brennen erfolgtdie Umwandlung einer geformten und getrocknetenTonmasse zum formbeständigen festen keramischenFormkörper einerseits durch die Abspaltungdes in den Tonmineralen chemisch gebundenenWassers und andererseits durch Sinterung als Folgevon Schmelzvorgängen in der Tonmasse. Umden Block aus Ton zu brennen, muß' der TonBrwärmt werden, wobei er eine beliebige geometrischeForm aufweisen kann. Er muß in Blockformwährend einer bestimmten Zeit auf Brenntempera-:ur gehalten und auch als Block wieder abgekühltwerden.Das Blähen einer Masse aus tonmineralischenRohstoffen, wie es vorwiegend vom Brennen vonfonmassen zur Herstellung grobkeramischer Erzeugnisseher bekannt ist, ist ein Vorgang, der beider Erwärmung von Tonmassen bis zur Erweisungauftreten kann und bei dem eine Ausdehnungder erweichenden Tonmasse zu einem porösenKörper erfolgt. Die Grundvoraussetzungen fürdas Blähen von Ton sind einerseits eine Gasbildungin der Tonmasse in genügendem Umfangjnd andererseits ein durch hohe Temperatur weitherformbarer Zustand der Tonmasse mit bestimmterViskosität, so daß die Tonmasse in derLage ist, das sich in ihr bildende Gas eingefangenzu halten und sich unter der Wirkung des Gasdrucksunter Porenbildung auszudehnen..Viskosität der Tonmasse und Gasbildung in derTonmasse sind abhängig von der stofflichen Zusammensetzungder Tonmasse, der Art und Weiseder Erwärmung der Tonmasse sowie der Brennatmosphäreund damit steuerbaren Einflüssen, dieeine Steuerung des Blähens ermög liehen.Während der Erwärmung kann die Form derTonmasse unterschiedlich sein. Die Tonmassekann in Form einer Tonmasse erwärmt werden alsSchaum-Block, Hohl-Block, Voll-Block, Hohl-Platte, -Voll-Platte oder in Form mehrerer Teil-Tonmassenals Zylinder-Schüttung, Hohl-Zylinder-Schüttungoder als mehrere Platten.Oberstes Ziel eines Verfahrens und einer Vorrichtungzur Herstellung großformatiger poröserFormkörper geringer Dichte durch Blähen von Tonmassenmittels Wärmezufuhr ist, mittels Erwärmungvon Tonmassen bis zur Erweichung eineAusdehnung der erweichenden Tonmasse zu einemgroßformatigen porösen Körper zu erreichenund die Vorteile, die beim Brennen mit Blähengegenüber dem brennen einer vor aem Brennenbereits großformatig eventuell sogar porös vorgeformtenTonmasse ohne Blähen vorhanden sind, zunutzen. Folglich ist verständlich, daß der Vorteil5 des Brennens mit Blähen umso schwächer wird, jestärker die Tonmasse bereits vor dem Brennenvorgeformt ist, wobei die Nachteile des Blähehssogar verstärkt wirken, umgekehrt aber die Vorteileumso stärker zum Tragen kommen, je weniger die70 Tonmasse bereits großformatig vorgeformt ist, jekompakter sie also vor dem Brennen mit Blähenvorliegt. Weitere Ziele sind gleichmäßige großformatigeGeometrie des Formkörpers aufgrundgleichmäßiger äußerer Form und gleichmäßiger75 Poren. Eine gleichmäßige geringe Dichte und hoheFestigkeit des Formkörpers infolge vieler Porenwird durch gleichmäßiges Blähen der Tonmasseals Folge gleichmäßiger Erwärmung der Tonmasseausschließlich von oben und unten mit allseitiger20 und oben nachgiebiger Abstützung der blähendenTonmasse während des gesamten Blähens undEinsatz einer Tonmasse, die keiner Sinterung vonTeil Tonmassen bedarf, erreicht.Die Tonmasse sollte weder nach innen noch25 nach außen frei blähen sondern zu Beginn desBlähens in Form einer kompakten Tonmasse vorliegeiund die warme Formgebung sollte mittelsallseitiger Abstützung und Nachgiebigkeit der Abstützungausschließlich nach oben während des30 gesamten Blähens unter schwachem Druck erfolgen.Vorteil gemäß Anspruch 1:35In einer kompakten Tonmasse, also nicht unterteiltenund von Heizgasen durchströmten Tonmassetritt, insbesondere auch bei Oxidation derenOberfläche von außen, beim Blähprozeß ein unge-40 störter synergistischer Effekt von Blähgasbildungund Viskositätsänderung der Masse ein. Da dieblähgasbildende Reaktion eine Eisenoxid-Reduktions-Reaktion durch den Kohlenstoff in derMasse ist, die einerseits, indem sie ein Gemisch45 von CO und CO2 hervorbringt, das Blähglas liefertund andererseits, indem sie aus den EisenoxidenHämatit Fe203 und Magnetit Fe304 das als Flußmittelwirkende Ferrit FeO in der Tonmasse entstehenläßt, deren Zähigkeit senkt und die entstehen-50 den und teilweise aus der Tonmasse hinausdrängendenBlähgase zudem selbst wieder reduzierendeGase sind, die auf die umgebende Masse reduzierendwirken, wirken die Bildung der Blähgaseund das Eingefangenwerden der Gase durch die55 infolge der Reduktion erweichende pyroplasti-scheMasse insbesondere durch die das Dichtwerdender Oberfläche der Tonmasse synergistisch und eseskaliert der Blähprozeß plötzlich im gesamten Vo-7

13 EP 0 400 329 A2 14lumen bzw. über den gesamten Strangquerschnitt.Gleichmäßiges Blähen der Tonmasse wirddurch gleichmäßige Erwärmung und gleichmäßigenGegendruck zum Blähdruck während des gesamtenBlähens an allen Seiten der blähenden Tonmassegefördert.Nach dem Stand der Technik der Herstellunggroßformatiger Formkörper mittels Blähen von Tonmassenstellt die Forderung nach allseitiger Abstützung,sofern sie überhaupt erfüllt wird, ein bishermit vertretbarem Aufwand nicht gelöstes Problemdar, da die blähende Tonmasse zum Anbackenneigt und somit ein zentrales Problem darstellt,dem kostengünstig und betriebsstörungsfrei begegnetwerden muß.Zwecks Vermeidung des Anbackens der blähendenTonmasse an der Vorrichtung mit geringemAufwand werden im vorschlagsgemäßen Verfahrendie an sich bekannten und insbesondere beider Herstellung von Blähtonkugeln in Drehrohröfengenutzten beiden Tatsachen, daß zum einen dieOxidation der Oberflächen blähender Tonmassenund zum anderen deren ständige Bewegung anden sie abstützenden Vorrichtungstellen, das Anbackenvon blähenden Tonmassen untereinanderund an den sie abstützenden Vorrichtungsteilenverhindert, erstmalig gezielt für die Vermeidungdes Anbackens einer großformatigen blähendenTonmasse an den sie abstützenden Vorrichtungsteilengenutzt, indem erfindungsgemäß die allseitigeAbstützung der blähenden Tonmasse mit Zwischenräumenerfolgt, so daß zum einen durch dieZwischenräume Sauerstoff an die Oberflächen derblähenden Tonmasse zu deren Oxidation geführtwerden kann und vorschlagsgemäß wird und zumanderen eine ständige gegenseitige Abrollbewegungvon großEormatiger blähender Tonmasse undden sie abstützenden Vorrichtungsteilen bewirkt,wodurch die Grenzflächenberührungen nur währendeiner kurzen Zeit als unschädlich anzusehendenZeit bestehen.Erfindungsgemäß wird somit trotz ständiger allseitigerdirekter eine seitliche Ausformung der erweichendenTonamsse verhinderter mechanischerAbstützung der blähenden Tonmasse während desgesamten Blähens ein Anbacken der blähendenTonmasse an den sie hinreichend flächig abstützendenVorrichtungsteilen verhindert, zum einen,indem die blähende Tonmasse an den sie abstützendenVorrichtungsteilen ständig bewegt wird,und zum anderen, indem durch allseitige, ständigeSauerstoffzufuhr mittels Zufuhr von oxidierendenGasen an die äußere Oberfläöche der blähendenTonmasse diese nachgiebig gegenüber der Ausdehnungdurch das Blähen leicht verfestigt undunklebrig gemacht wird. Weiterhin können trotzständiger allseitiger @ direkter Abstützung der blähendenTonmasse die überschüssigen Blähgasesiowährend des Blähens frei entgasen.Durch gleichmäßige Behandlung mit Gasenoxidierender Zusammensetzung während des gesamtenBlähens wird eine gleichmäßige hinreichendflächige Oxidation der äußeren Oberflächeder Tonmasse von außen während des Blähensbewirkt, durch welche eine nicht klebende, höherfeste mitwachsende Haut der Tonmasse währenddes Blähens gebildet wird, die das Anbacken derTonmasse an Vorrichtungsteilen, die während desBlähens mit der Vorrichtung in Berührung kommen,verhindert.Versuche zeigen, daß sich die oxidierte Oberflächeeiner blähenden Tonmasse in einer Umge-75 bung mit oxidierender Gaszusammensetzung vergrößert,indem ständig bereits oxidierte Oberflächeaufgerissen wird und sich neue oxidierte Oberflächebildet, so daß eine klüftige Oberfläche entsteht.Die oxidierte Oberfläche wird rissig und die Risse20 weiten sich. Die zwischen die Risse der oxidiertenOberfläche drängende weiche reduzierte Kernmasse wird durch das umgebende oxidierende Gasoxidiert und Bestandteil der erweiterten oxidiertenOberfläche. So oxidiert das nach außen getretene25 Innere des Blähkörpers ständig nacn und ständigneue oxidierte Oberfläche wird gebildet.Das neue Verfahren weist gegenüber bekanntenVerfahren den beträchtlichen Vorteil auf. daßdie Poren schnell und gleichmäßig im Körper ge-30 bildet werden, weil das Blähen einer kompaktenTonmasse im Zusammenwirken mit der abdichtendenOxidation deren Oberfläche eine ungestörteAusbreitung der für das Blähen günstigen Zusammensetzunginnerhalb der Tonmasse entstehender35 reduzierender Gase gleichmäßig in der gesamtenTonmasse ermöglicht. Die gleichmäßige Zusammensetzungbewirkt auch in chemischer Hinsichteine sehr gleichmäßige Behandlung und darausfolgend eine gleichmäßige Produktqualität. Die40 gleichmäßige Gasentwicklung in der Tonmasse bewirktein gleichzeitiges und gleichförmiges Blähender Tonmasse, welches Voraussetzung auch zurErzielung eines Produktes von gleichmäßiger Dichteund Porenstruktur ist.45 Die Tonmasse wird in der kaiten Formung nichtunterteilt, so daß während der warmen Formungkeine, insbesondere nicht oxidierten inneren Teilflächender Tonmasse gesintert werden müssen, sonderndie Tonmasse wird als kompakte Masse, wie50 eine Kugel, als kompakter Körper gebläht, wie eineKugel mit einer oxidierten äußeren Hülle und Reduktionim Innern.Der Einsatz einer nicht unterteilten kompaktenTonmasse zusammen mit der Oxidation der Ober-55 fläche bewirkt die Ausbildung einer durch organischeBestandteile hervorgerufenen reduzierendengleichmäßigen Gaszusammensetzung innerhalb derTonmasse, was zusammen mit aem leichten8

5 P 0 400 329 Aü oleichmäßigen Gegendruck von außen gegen den)ruck der Blähgase von innen dazu führt, daß dieäasentwicklung gleichmäßig in kleinsten Teilbereihender Tonmasse einsetzt und somit gleichmäigviele Poren gebildet werden, was gleichmäßigelichte und Festigkeit des porösen Formkörpersewirkt./orteil gemäß Anspruch 2:Es hat sich bei erfolgreichen praktischen Versuchengezeigt, daß der Gleichmäßigkeit und derGeschwindigkeit der Erwärmung entscheidende3edeutung für die Fertigung zellkeramischer Kör-Der zukommt.Die schnelle Erwärmung der Tonmasse ist Voraussetzungfür hinreichend starkes Blähen unddamit für die Erzielung der gewünschten geringenDichte des herauszustellenden Formkörpers.Die gleichmäßige Erwärmung der Tonmasse istVoraussetzung für gleichmäßiges Blähen im gesamtenKörper, welches auch Voraussetzung fürdie Erzielung gleichmäßiger Porenstruktur des herzustellendenFormkörpers ist.Hohe Geschwindigkeit des Blähens und damitmaximale Dichteverringerung der Tonmasse sowielohe Raum-Zeit-Ausbeute des Verfahrens durchVerringerung der Dichte und Ausdehnung der Tonmassemittels Blähen der Tonmasse während derErwärmung der Tonmasse zum Brennen unterständiger Wärmezufuhr, kein Vorblähen ,Nachblänenoder Sintern oder Zusammenpressen.Die Tonmasse bedarf infolge ihrer Erweichungwährend des Blähens einer abstützenden warmenFormung. Es hat sich gezeigt, daß der wärme-,stoffumwandlungs- und vorrichtungstechnische Aufwandam geringsten ist, wenn die Tonmasse sokurz wie möglich in der Formung verweilt. Diekurze' Erwärmungszeit ermöglicht sehr kurze Bläh:und damit Formzeiten und damit bei kontinuierlicherFormung kurze Formstrecken und damit geringenTransportreibungswiderstand zur Bewegungder Tonmasse.Die Wärme wird ausschließlich von oben undunten zugeführt, damit eindimensionale und dadurchgleichmäßige Wärmeströme entstehen undBlähen nur in eine Richtung und zwar nur nachoben erfolgt, damit maximale Dickeänderung derTonmasse und somit minimaler mittlerer Wärmeleitwegerzielt wird.Hohe Geschwindigkeit der Erwärmung derTonmasse wird erzielt, indem zum einen die Tonmasseeine dünne und kompakte Form aufweistund sich zum anderen die Masse und damit dieWege für die Wärmeleitung erst während der Erwärmungzum Brennen vergrößern und sich dieDichte erst während der Erwärmung verringert. DieMasse wira wie eine Kugenormige iviasse senrschnell in 5 bis 10 Minuten gebläht werden, da sieeinen ähnlich geringen Wärmeleitweg im Innernder Tonmasse und eine in allen Punkten der Wär-5 mezufuhr von außen zugängliche Oberfläche aufweist.Hohe Gleichmäßigkeit der Erwärmung der Tonmassewird erzielt, indem zum einen die Tonmasseeine gleichmäßige Form aufweist und zum anderen•o die Wärmezufuhr ausschließlich eindimensional vonoben und unten erfolgt und gleichmäßig an dieTonmasse herangeführt wird.'s Vorteil gemäß Anspruch 3:Die das Blähen verungleichmäßigende Wirkungder etwaigen Ungleichmäßigkeit der Erwärmungkann zwar durch gleichmäßigen mechanischen Geiogendruck teilweise ausgegelichen werden, zugunstengeringstmöglicher Anpreßdrücke der Tonmassean die abstützende Vorrichtung zur Erzielunggeringstmöglicher Anbackneigung wird jedoch erfindung'sgemäßdie Wärmezufuhrrichtung so ge->5 wählt, daß sie nicht in Abstützrichtung der starrabstützenden Vorrichtungsteile sondern in Abstützrichtungder nachgiebig abstützenden Vorrichtungsteileliegt.Durch ausschließlich nach oben nachgiebige?o Abstützung wird die blähende Tonmasse unterleichtem formwahrendem Gegendruck - die Wärmetransportwegegleichmäßig verlängernd - ausschließlichnach oben geführt, so daß sie sich indie vorbestimmte gleichmäßige größere äußere35 Form ausdehnt.vorteil gerna« Ansprucn40 Zur Erzielung des Blähens ausschließlich invertikaler Richtung und zur Vermeidung eines Blähensin horizontalen Richtungen erfolgt die nachgiebigeAbstützung der blähenden Tonmasse ausschließlichnach oben und es wird die Wärme45 ausschließlich von oben und unten zugeführt, dadie blähende Tonmasse sich dorthin ausdehnt, wosie den geringsten mechanischen Widerstand erfährtund wohin die meiste Wärme fließt.Die Tonmasse wird während des gesamtensoBlähens an allen Flächen geführt, der Transportreibungswiderstandzur Bewegung der Tonmasse unddie von außen aufzubringende Formkraft zur vergleichmäßigendenwarmen Formgebung und Abstützungder blähenden Tonmasse ist jedoch ge-55 ring, da vergleichmäßigenden Widerstand einer oxidiertenHülle und den nachgebenden Widerstandder Vorrichtung von außen wirkt, deren Abmessungsich mit der Ausdehnung der Tonmasse vergrößerty

17 EP 0 400 329 A2 18und nur soviel Widerstand entgegensetzt wie zurErzielung hinreichender Gleichmäßigkeit des Blähenserforderlich ist, also nur soviel Widerstandaufbringt wie erforderlich ist, um entgegen der Neigungdes Blähkörpers zur Bildung einer kugelartiggewölbten Form die Quaderform während des Blähenszu wahren.die zusätzlich im Gegensatz zur Verwendung vonHeizgasen als Wärmequellen zweckmäßig sind, damit elektrischen Heizelementen die zugeführteWärmemenge unabhängig von der Gaszusammen-5 Setzung des oxidierenden Gases eingestellt werdenkann und damit optimal an die Verfahrenserfordernisseanpaßbar ist.Vorteil gemäß Anspruch 5:Die kontinuierliche allseitige und nach obennachgiebig abgestützte Bewegung der Tonmassewährend des Blähens der Tonmasse wird zweckmäßigdurch eine Regelung der vorderen und hinterenStirnseite der blähenden Tonmasse ergänzt,die infolge der "hydrostatischen" Druckausbreitungin der blähenden Tonmasse bei fester Abstützungunten sowie rechts und links die gleichzeitige Regelungder Ausbreitung der Tonmasse nach obenund damit der Höhe des herzustellenden Formkörpersermöglicht.Vorteil gemäß Anspruch 6:Geringer Kraftaufwand durch lediglich Rollreibwiderstandfür die für die Bewegung der Tonmassedurch Rollen-Transport und keinen Gleitreibwiderstandwie in einer ruhenden Brennform oderHaftkraft-Entformungswiderstand in einer parallelmitbeweglichen Brennform und kein Anbacken.Vorteil gemäß Anspruch 7:Eine hohe Geschwindigkeit der Erwärmungverlangt, daß die Energiestromdichte oder Energieumsetzungsdichtevon Wärmequellen in der Umgebungder Tonmasse außerhalb oder auch innerhalbdes Formkörpervolumens hoch ist und Wärmesenkendort nicht vorhanden sind. Die Erwärmung derTonmasse während des Blähens erfolgt zur Erzielungeiner hohen Energiestromdichte in der Umgebungder Tonmasse ohne parallel mit der Tonmassevorwärtsbewegte Vorrichtungsteile und die Wärmewird mit hoher Energieumsetzungsdichte mittelsErzeugung von Widerstandsheizelement-Elektorwärmein die Tonmasse umgebenden Vorrichtungsteilenerzeugt.Die erforderliche hohe Gleichmäßigkeit derOfentemperatur längs und quer oberhalb und unterhalbder blähenden Tonmasse sowie die erforderlichehohe Wärmestromdichte im Ofen in Richtungauf die blähende Tonmasse zur Erzielungsehr schneller und sehr gleichmäßiger Erwärmungder Tonmasse ist besonders vorteilhaft durch flächigverteilte Widerstandsheizelemente erzielbar,70 Vorteil gemäß Anspruch 8:Geringe Formbildungskraft durch größenveränderlicheAbstützung der Tonmasse. die sich mitder Zunahme der äußeren Abmessungen der Ton-75 masse vergrößert. Geringe Formbiidungskraft mittelseiner Vorrichtung, die mit einem von Null odergrößer einstellbaren Widerstand dem zur Rundungseiner Formen neigenden Körper mit einem rechteckigvergleichmäßigenden Widerstand der Bläh-20 kraft entgegenwirkt, die rechteckige Form währenddes Blähens wahrt und dem Blähen mit gleichbleibenderKraft nur soviel Kraft entgegensetzt wie zurWahrung der rechteckigen Form erforderlich ist.Geringe Formbildungskraft mittels Nutzung der ku-25 gelartigen Eigenformbildungskraft durch Formbiidunginfolge oxidativer Verfestigung der äußerenOberfläche der Tonmasse und Blähdruck der innerenTonmasse. Inneres Gleichgewicht der Druckkräftezwischen harter Schalenmasse und weicherso Kernmasse.Vorteil gemäß Anspruch 9:35 Um die blähende Tonmasse auch stirnseitigvorn und hinten in dem Sinne abzustützen, daßsichergestellt wird, daß die Tonmasse ausschließlichnach oben bläht und sich weit genug nachoben ausdehnt, indem die Rollencahngruppen in40 der Einschubzone und Blähzone zeitweise entsprechendschneller laufen können als die Rcilbahngruppein der Abzugzone, um die blähende Tonmasseam Ende der Blähstrecke so stark zusammenzudrücken,daß sich die blähende Tonmasse45 nach oben in die gewünschte Höhe ausdehnt, sinddie Drehgeschwindigkeiten der Rollen der Roilenbahngruppenvon Einschubzone und Blähzone einerseitsund Abzugzone andererseits getrennt voneinanderregelbar.50Kontinuierliche Betriebsart:Einfache Regelbarkeit und kein Haftkraft- Entfor-55 mungswiderstand durch kontinuierliche Bewegungder blähenden Tonmasse.10

9 :P 0 400 329 A2 uWirtschaftliche Bedeutung:Damit wird es erstmalig möglich, bisher nur zujngleichmäßig oder nur zu langsam erwärmbarejnd chemisch un gleichmäßig beeinflußbare großbrmatigeKörper kontinuierlich gleichmäßig undschnell zu blähen und somit zellkeramische Körperwie geschoßhohe Wandelemente mit geringerDichte herzustellen.Durch den Verzicht auf Granulierung des Tonesnach der Aufbereitung können ganze Prozeßstufenentfallen, so insbesondere das aufwendigeVorblähen der Schüttungspartikel, Dosieren, Egalisieren,Chargieren der Schüttung, also Vorgänge,die insbesondere im Hochtemperaturbereich unverxetbaraufwendig sind. Auch der bisherige Aufwandoeim inhomogenen Vorverdichten der Schüttungoe\ Tunnelofenverfahren entfällt.Bei schnellerer Aufheizung, welches erfindungsgemäßgegeben ist, reagiert eine sehr vielgrößere Zahl von Rohstoffen durch Blähen als beiangsamer Aufheizung, wodurch sich die Zahl dersinsetzbaren Rohstoffe und die Blähfähigkeit steusrnderZusatzstoffe erhöht wie z.B. Rotschlämme,die als Problemabfallstoffe der Aluminiumindustrienier nutzbringend und umweltfreundlich eingesetztwerden können. Das gleiche gilt für das Verbrennenvon Klärschlämmen mit organischen und metallischenSchadstoffen, die sonst unzureichend inhydraulisch gebundenen Stoffen deponiert werden.Auch erhöht sich bei der Lagerstättennutzung nachökologisch optimalen Gesichtspunkten die Wahlmöglichkeiterheblich.Die wirtschaftliche Bedeutung der Merkmaledieser Ansprüche ergibt sich daraus, daß in derZiegelfachwelt seit langem die vielfach geäußerteAuffassung besteht, daß Bauelemente, z.B. in Plattenformaus zellkeramischem Material, sofern siewirtschaftlich herstellbar wären, von höchstem wirtschaftlichenNutzen wären.Aus anwendungstechnischer und volkswirtschaftlicherSicht ebenso wie unter dem Aspektdes Technologietransfers in Länder mit extremenKlimaten ergeben sich aus den Vorzügen der vorschlagsgemäßhergestellten Produkte beispielhaftfolgende besonders vorteilhafte Einsatzgebiete.Die annähernd gleiche Wärmedehnung vonBauelementen aus poröser Keramik und keramischenFliesen ergibt eine hervorragende Einsatzmöglichkeitin vorgefertigten Raumtrennwänden mitbesonderen hygienischen Ansprüchen wie in Bädern,Schwimmbädern, Lebensmittelbetrieben oderBadeanstalten. Für diesen Einsatz spricht zusätzlichdie etwa dem Holz gleiche hohe Wärmedämmunginfolge hoher Porosität bei zusätzlicherNichtbrennbarkeit, Maßhaltigkeit bei gleichzeitigerguter Hafteigenschaft für die Aufbringung vonSperrschichten gegen Eindringen von Wasser undSchall. Neben aem iNeuoau Kommi aer Verwendungbei Altbaumodernisierungen besondere Bedeutungzu, weil die geringe Dichte bei nachträglichemEinbringen in bestehende Räume der Forde-5 rung nach minimaler baustatischer Belastung gerechtwird und die Anbringung wandhängenderAusstattungsgegenstände begünstigt. Letzteres ergibtsich aus hoher Eigensteifigkeit und leichterBearbeitungsmöglichkeit durch Sägen, Bohren undioDübeln. Hierbei kommt die Möglichkeit geschoßhoher,fugenloser Ausbildung der Wandplatte infolgeder großformatigen Herstellungsmöglichkeit vollzum Tragen. Trotz dieser hohen Anforderung bleibtein Transport nach der Baustellenregel "Vier Mann?5 - vier Ecken" oder "Zwei Mann -zwei Kanten"leicht erfüllbar. Als Zusatzvorteil ergibt sich in allenFällen eine Erhöhung des Brandschutzes vonWänden und/oder Decken. Dieser Vorteil greift besondersin Wandflächen der Treppenhäuser, wo20 der Personenschutz durch Nichtbrennbarkeit besondersbedeutsam ist.Die Unempfindlichkeit gegen chemische Einflüsseaus der Umwelt oder von Reinigungsmittelnin Verbindung mit der hohen Wärmedämmung und25 geringer Wärmespeicherfähigkeit führt zu einembesonders bevorzugten Einsatz in Saunaanlagenaber auch im Sportstättenbau, bei denen schnellesAufheizen oder Kühlen für oft nur kurze Nutzungszeitenbesonders zum Tragen kommen.30 Dank der hohen Anteile an geschlossenen Porenund damit zusammenhängender dauernderSchwimmfähigkeit sowie hoher Frost-Tau-Wechselbeständigkeitund Resistenz gegen Pilze und Moosbelagergibt sich ein vorteilhafter Einsatzbereich'35 bei der Abdeckung von fließendem und stehendemGewässer bis hin zu Sumpfgebieten oder Trinkwassertalsperren,und zwar mit dem Ziel der Minderungvon Verdunstung knappen Wassers oderdes Schutzes gegen Umwelteinflüsse, wie schwefe-40 lige Säuren oder Verbrennungsrückstände. AuchUmfassungwände von Gebäuden in Verbundbauweisemit mineralischen, metallischen oder polymerenSchäumen bieten sich zwecks Erhöhungder Feuerwiderstandsklasse der jeweiligen Werk-esstoffverbunde an.Anwenaungsoeispiei aes venanrens:so Zusammensetzung der Tonmasse (Gew.-%) :60,4 Si0223,6 AI2O36,85 Fe2030,65 FeO55 1 ,75 CaO1,50 MgO3,20 K200,32 Na20n

21 EP 0 400 329 A2 221,09 Ti020,48 S03+ 5,0 Konverterstaub-ZusatzDichte der getrockneten Masse 1740 Kg m3Ofentemperatur: Konstant 1170° COxidierendes Gas: LuftBlähzeit: 15 minStrangbreite der Tonmasse: 50 cmStranghöhe der getrockneten Tonmasse: 1,2 cmAbmessung des fertigen Formkörpers:Höhe: 5,0 cmBreite: 50 cmLänge: 250 cmDichte des fertigen Formkörpers: 420 Kg,m3Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenVorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnungwiedergegeben.Mit 1 ist ein wärmeisoliert ausgebildetes Gehäusebezeichnet, innerhalb weichem die thermischeBehandlung der blähfähigen Tonmasse stattfindet,welche in Richtung des Pfeiles 2 als ungebiähteMasse in das Gehäuse 1 eintritt und diesesin Richtung des Pfeiles 3 als geblähte Masse verläßt.Das Gehäuse 1 ist entsprechend der durch diePfeile 2, 3 definierten Durchiaufrichtung der Masse4 im wesentlichen in drei unterschiedliche, aufeinanderfolgende Zonen unterteilt, nämlich eine Einschubzone5, eine Blähzone 6 und eine Abzugzone7. Die Einschubzone 5 dient im wesentlichen lediglichder Förderung der sträng- bzw. plattenförmigenungeblähten Masse 4, die Blähzone 6 derthermischen Behandlung dieser Masse, insbesonderedem Blähen, wohingegen die Abzugzone 7lediglich der Förderung bzw. dem Austrag desgeblähten Produktes dient. In der Zeichnung ist derBlähfortschritt durch die, in der Blähzone 6 beginnendeund in Durchlaufrichtung zunehmende DickeB der Masse 4 angedeutet.In der Einschubzone wird die Masse 4 unterseitigdurch die Rollen 9, in der Blähzone durch dieRollen 10 und in der Abzugzone durch die Rollen1 1 unterstützt, welche jeweils mit Abstand zueinanderangeordnet sind. Eine oberseitige Führung derMasse 4 findet in der Einschubzone durch dieRollen 12, in der Blähzone durch die Rollen 13 undin der Abzugzone durch die Rollen 14 statt. SämtlicheRollen 13 bis 15 sind wiederum mit Abstandzueinander angeordnet. Darüber hinaus findet zumindestin der Blähzone 6 eine seitliche Abstützungdurch vertikal drehbare Rollen 15,16 statt, dieauch mit Abstand zueinander angeordnet sind undsich in den Zwischenräumen der Rollen 13 erstrekken.Die Rollen 9, 12 der Einschubzone 5, die Rollen15, 1G der Blähzone sowie die Rollen 11, 14der Abzugzone sind in zeichnerisch nicht näherdargestellter Weise in den Wandungen des Gehäu-ses 1 drehbar, ansonsten jedoch unverschiebbargelagert. Die oberseitigen Rollen 13 in der Blähzone6 hingegen sind in definierter Weise vertikal,d.h. in Richtung parallel zu den Pfeilen 17 ver-5 schiebbar gelagert und zu diesem Zweck in dasGehäuse 1 oberseitig übergreifenden U-förmigenBügeln 10 aufgenommen, deren Vertikalabschnitte19 mit seitlich angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten20 in Wirkverbindung stehen, deren Kolben70 21 .schematisch angedeutet ist und die individuellmit Druckmittelversorgungsleitungen 22 versehensind. Man erkennt, daß durch Druckmittelbeaufschlagungder einzelnen Kolben 21 auf die blähendeMasse 4 eine individuell für jede Kolben-75 Zylinder-Einheit 20 einstellbare Druckkraft ausübbarist, um im Sinne obiger Ausführungen denBlähvorgang mechanisch zu beeinflussen.Mit 23 ist ein, die Rollen 9, 10 cer Einschubzone5 sowie der Blähzone 6 zusammenfassendes20 Druckmittel, z.B. eine Kette und mit 24 ein vergleichbares,die Rollen 1 1 der Abzugzone 7 antriebsmäßigzusammenfassendes Zugmittel bezeichnet.Es werden somit die Rollen 9, 10 derEinschubzone 5 sowie der Blähzone 6 einerseits25 und die Rollen 1 1 der Abzugzone 7 andererseitsjeweils synchron angetrieben und stehen mit zeichnerischnicht dargestellten, drehzahlregelbarenelektrischen Antrieben in Verbindung. Synchron angetriebenzu den unteren Rollen von Einschubzone30 5 und Blähzone 6 werden auch die oberseitigenRollen 12, 13. Schließlich werden cie oberseitigenRollen 14 der Abzugzone 7 synchron zu den unterseitigenRollen 1 1 angetrieben. Synchron zu denRollen 10 der Blähzone 6 werden auch die seitli-35 chen Rollen 15, 16 angetrieben, die ebenfalls überein Zugmittel 25 antriebstechnisch verknüpft sind.Mit 26 ist ein ortsfest angeordneter Antriebbezeichnet, der eine Drehbewegung auf die vertikal,d.h. parallel zur Richtung der Pfeile 17 ver-40 schiebbar gelagerte Weile 27 überträgt, an derenunterem Ende ein die Verknüpfung mit den Rollen13 bewirkendes Kegelradpaar 28 angeordnet ist.Sämtliche Wellen 27 stehen über den Antrieb 26untereinander in Verbindung. Mit 29 sind flächen-45 hafte Widerstandsheizelemente bezeichnet) die innerhalbdes Gehäuses 1 unterhalb und oberhalbder zu behandelnden Masse 4 befinden und mittiffnungen 30 zum Einleiten und Abziehen oxidierenderGase versehen sind, weiche somit ober-50 und unterseitig auf die zu behandelnde Masse einwirkenkönnen.Man erkennt aus der vorangegangenen Darstellung,daß die thermisch zu behandelnde blähfähigeMasse 4 innerhalb der Vorrichtung in der Einschub-55 zone 5 durch linienhafte Berührung gestützt, durchsynchronen Antrieb der ober-und unterseitig angeordnetenRollen geführt ist, in der Blähzcne 6seitlich und unterseitig wiederum durch linienhafte12

3 P 0 400 62B Aü3erührung unnachgiebig gestutzt, jedoch zugleichjefördert wird, wohingegen oberseitig ebenfallssine durch linienhafte Berührung charakterisierterührung stattfindet, die jedoch unter einstellbarem

25 EP 0 400 329 A2 26(13) jeweils durch Bügel (18) gehalten werden, diezur Auflagekraftregelung mit den Kolben (21) starrverbunden sind und zur Übertragung der synchronisiertenDrehbewegung auf die von ihnen getragenenRollen (13) mit jeweils einem Kegelradpaar 5(28), das die Drehbewegung von der waagerechtenDrehachse der Rollen (13) auf die vierkantförmigeWelle (27) mit senkrechter Drehachse überträgtstarr verbunden ist und daß die vierkantförmigeWelle (27) zur Übernahme der Drehbewegung von wdem orstfesten Antrieb (26) seitlich formschlüssigund in der Höhe verschieblich in einem ortsfestgelagerten Zahnrad gleitet.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis8, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Ein- 15schubzone (5) zum Einschub des Stranges in dieBlähzone (6) eine Gruppe von synchronisiert angetriebenenwaagerechten Einschubrollen, bestehendaus einem unteren Rollengang und oberen Rollengang,in der Abzugzone (7) zum Abzug des Stran- 20ges aus der Blähzone strangabwärts eine Gruppevon synchronisiert angetriebenen waagerechtenAbzugrollen, bestehend aus einem unteren Rollengangund oberen Rollengang aufweist und die Rollen(9,12) der Einschubzone (5) und (10,13) Bläh- 25zone (6) einerseits und (11,14) Abzugzone (7) andererseitsmit einem unabhängig drehgeschwindigkeitsregelbaremAntrieb versehen sind.354045505514

ORO HOLDING K . H . Vah.ntrag vom 26. April EP 0 400 329 A2