[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung poriger Pasten, insbesondere
porigem Gipsbrei, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einem dazu geeigneten
Mischer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
[0002] Poriger Gipsbrei wird zum Beispiel zur Herstellung von Gipsplatten, insbesondere
von Gipskartonplatten, eingesetzt. Wie aus der EP 0 305 707 A2 bekannt, wird der Gipsbrei
in einem Gipsmischer erzeugt, in dem Gipspulver (Halbhydrat) mit Wasser gemischt wird.
Der so erzeugte Gipsbrei wird auf einem kontinuierlich bewegten endlosen Band zwischen
zwei Kartonbahnen verteilt. Nach Abbinden des Gipses zu Dihydrat wird die aus Karton
und Gips gebildete Bahn zu Planen geschnitten und getrocknet. Zur Erzielung einer
marktüblichen Rohdichte einer abgebundenen und getrockneten Gipsplatte wird ein entsprechend
hoher Überschuß an Wasser eingestellt. Die Trocknung des überschüssigen Wassers verursacht
hohe Kosten. Zur Verringerung dieser im wesentlichen energetischen Kosten ist es bekannt,
die Rohdichte durch Einbringen von Schaum auf die gewünschten Werte einzustellen.
Dabei wird ein Teil des dem Gipspulver zuzuführenden Wassers, d. h. des Anmachwassers,
abgezweigt und mit einem Schaumkonzentrat, z. B. einem Tensid, und Luft gemischt.
[0003] Bei den bekannten Verfahren wird Schaum in einer separaten Vorrichtung erzeugt und
dem Gipsbrei zur Porenbildung im Gipsmischer zugeführt. Dabei treten Investitionskosten
für die Vorrichtung zur Schaumherstellung sowie beträchtliche Betriebskosten für das
Schaumkonzentrat auf. Ein weiteres Problem dieser Verfahren ist, daß der Schaum im
Gipsmischer teilweise zerschlagen wird oder große Poren gebildet werden.
[0004] Bei einem weiteren aus der DE 196 51 448 A1 bekannten Verfahren wird poriger Gips
durch dem Anhydrid und/oder Halbhydrat beigemischtes Treibmittel, das verzögert Gas
erzeugt, hergestellt.
[0005] Zur Herstellung von Gipszwischenwandplatten sind z. B. aus

Der Baustoft Gips", VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, Seiten 86 bis 93, diskontinuierlich
arbeitende Mischer bekannt. In diese Mischer wird zunächst Wasser vorgelegt, das Gipspulver
eingerührt und ein Schaummittelkonzentrat zudosiert. Durch Mischwerkzeuge wird in
den Mischraum Luft gesaugt. Der Wirkungsgrad der Porenbildung ist nicht befriedigend.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
einen entsprechenden Mischer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 zu entwickeln,
mit denen Pasten mit einem möglichst geringen Wasseranteil, die zur Herstellung von
Planen oder ähnlichen Baustoffen mit einer Trockenrohdichte von unter 1000 kg/m
3 geeignet sind, herzustellen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.
[0008] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer porigen Paste wird Bindemittel
und Anmachwasser zu einer Paste gemischt und der Paste während des Mischens in einem
Mischraum durch mindestens einen feinporösen Wandabschnitt eines Zufuhrelementes ein
Gas zugeführt. Die Porenweiten des feinporösen Wandabschnittes sollten <500 µm sein.
Die Zufuhr des Gases zur Porenbildung erfordert eine gewisse Homogenität der Mischung
aus Feststoff und Wasser. Daher wird das Gas der Mischung zugeführt, sobald eine Paste
mit einer gewissen Homogenität hergestellt wurde. Das Gas wird unter Überdruck im
Vergleich zum Druck im Mischraum zugeführt.
[0009] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Zufuhr des Gases unter Druck
in der Paste Schaum, und damit eine porige Paste, erzeugt. Für die aus der Paste herzustellenden
Baustoffe sind Dichten unter 1000 kg/m
3 erzielbar. Dies erspart eine separate Schaumherstellung. Dem Anmachwasser werden
ggf. Schaumbildner zugeführt. Schaumbildner sind zum Beispiel aus der Druckschrift

Wässrige Schäume", Spektrum der Wissenschaft, Juli 1986, Seiten 126, 127, 132 bis
138 bekannt. In den meisten Fällen wird auch eine wesentlich geringere Menge an Schaumbildner
als bei einer separaten Schaumherstellung benötigt.
[0010] Für bekannte, in der Baustoffindustrie eingesetzte Pasten ist gemäß Anspruch 2 zur
Porenbildung in der Paste die Zufuhr des Gases durch Wandabschnitte des Zufuhrelementes
mit Porenweiten von 3 bis 100 µm unter einem Überdruck von 0,05 bis 6 bar geeignet.
Eine gute Porenbildung, d. h. die Bildung von gleichmäßig verteilten Gasblasen mittlerer
Größe, wurde bei Porenweiten von 10 bis 30 µm des feinporösen Wandabschnittes und
einem Überdruck von mindestens 0,1 bar gefunden. Beispielsweise wird bei einem Innendruck
im Mischraum von 0,5 bar ein Überdruck von 0,5 bar angelegt, d. h. es wird mit einem
angelegten Druck von 1 bar gearbeitet.
[0011] Die Zufuhr des Gases durch feinporöse Wandabschnitte, die gemäß Anspruch 3 als Teil
der den Mischraum umgebenden Wänden ausgebildet sind, nutzt zur Porenbildung in der
Paste zusätzlich die Scherwirkung der die Wandabschnitte umgebenden Wände, an denen
die Paste beim Mischen vorbei bewegt wird. An diesen Wänden werden vor den Wandabschnitten
in der Paste gebildete Gasblasen abgetrennt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung
der Gasblasen und damit eine homogene Porenbildung unterstützt wird. Zu den Wänden
des Mischraumes zählt ggf. auch eine Decke oder ein Boden des Mischraumes, soweit
die Paste beim Mischen entlang der Decke oder des Bodens bewegt wird.
[0012] Besonders große wirtschaftliche Bedeutung hat die erfindungsgemäße Porenbildung in
einer Paste bei einer Gipspaste gemäß Anspruch 4, die durch Mischen von Halbhydrat
(Calciumsulfat-Halbhydrat) und Anmachwasser, das ggf. Schaumbildner enthält, mit einem
Wasser/Gipsverhältnis von 0,6 bis 0,8 hergestellt wird. Gipspasten mit diesem Wasser/Gipsverhältnis
können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Baustoffen mit einer Dichte von unter
600 kg/m
3 verarbeitet werden. Bei den herkömmlichen Verfahren war dazu eine separate Schaumerzeugung
unersetzlich. Zur Erzielung einer porigen Gipspaste werden wesentlich weniger Schaumbildner,
nämlich 10 bis 500 ppm, z. B. etwa 100 g Tensid auf 1000 kg Halbhydrat, benötigt.
[0013] Ein erfindungsgemäßer Mischer gemäß Anspruch 5 ist zur Durchführung eines Verfahrens
nach Anspruch 1 geeignet. Das Zufuhrelement für das Poren bildende Gas, insbesondere
die Poren bildende Luft, kann im Inneren des Mischraumes oder an seinen Wänden angeordnet
sein. Dabei weist der oder die feinporösen Wandabschnitte des Zufuhrelementes zum
Mischraum hin. Das Zufuhrelement kann zum Beispiel als ein in den Mischraum ragender
Stab mit einer Druckkammer im Inneren des Stabes und rohrförmigen, feinporösen Wandabschnitten
am unteren Ende des Stabes, z. B. in der Art einer Filterkerze, ausgebildet sein.
[0014] Ein Mischer gemäß Anspruch 6 ist besonders gut zur Durchführung eines Verfahrens
nach Anspruch 2 und ein Mischer gemäß Anspruch 7 zur Durchführung eines Verfahrens
nach Anspruch 3 geeignet. Der feinporöse Wandabschnitt kann gemäß Anspruch 8 ein Sintermetall
mit einer Dicke von 2 bis 10 mm aufweisen. Sintermetalle sind im Vergleich zu andern
feinporösen Werkstoffen auch bei dünnen Wandstärken von 2 bis 10 mm ausreichend stabil,
um das Gas unter Druck der Paste zuzuführen. Dünne Wandstärken haben den Vorteil eines
geringen Bauvolumens.
[0015] Die Ausbildung mindestens eines feinporösen Wandabschnittes des Zufuhrelementes als
Teil der Seitenwände oder Stirnwand in der Nähe von Mischelementen gemäß Anspruch
9 ermöglicht bei der Herstellung einer porigen Paste in einem diskontinuierlichen
Trogmischer eine gute Porenbildung.
[0016] Die Ausbildung mindestens eines feinporösen Wandabschnittes des Zufuhrelementes als
Teil des Gehäusemantels oder als radial äußeren Teil eines Gehäusebodens im ersten
Drittel des Umfangs, das auf den in Drehrichtung hinteren Auslauf folgt, gemäß Anspruch
10 ermöglicht bei der Herstellung einer porigen Paste in einem Scheibenmischer eine
gute Porenbildung.
[0017] Die Ausbildung mindestens eines feinporösen Wandabschnittes des Zufuhrelementes als
einen Teil eines Gehäuseabschnittes einer in Förderrichtung hinteren Kammer gemäß
Anspruch 11 ermöglicht bei der Herstellung einer porigen Paste in einem Zwangsdurchlaufmischer
mit Mischelementen in einer vorderen Kammer eine gute Porenbildung
[0018] Die Erfindung wird anhand von vier in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispielen
weiter erläutert
[0019] Figur 1 zeigt einen Trogmischer des Beispiels 1 mit einem in der Seitenwand angeordneten
Zufuhrelement mit einem feinporösen Wandabschnitt, der in Figur 2 vergrößert dargestellt
ist.
[0020] Figur 3 zeigt einen vertikalen Schnitt längs der geknickten Linie der Figur 4 durch
einen Scheibenmischer bzw. eine Seitenansicht des Beispiels 2 und Figur 4 einen horizontalen
Schnitt bzw. eine Draufsicht ebenfalls des Beispiels 2.
[0021] In Figur 5 ist ein weiterer Scheibenmischer, Beispiel 3, anhand eines vertikalen
Schnitts dargestellt.
[0022] Figur 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Zwangsdurchlaufmischer, Beispiel
4.
Beispiel 1 - Trogmischer
[0023] Ein Trogmischer weist ein einen Mischraum bildenden wannenförmigen Trog mit Seitenwänden
1, einem Boden 2 und Stirnwänden 3 auf, wobei die Seitenwände 1 und der Boden 2 durch
eine U-förmiges Blech gebildet sind. Der Trog ist an seinen Stirnwänden 3 über Lager
4 drehbar auf Stutzen 5 angeordnet. Die Lager 4 befinden sich im unteren Drittel der
Stirnwände 3. An einer Längskante des Troges ist eine Ausgußlippe 6 vorgesehen. Der
Trogmischer weist außerdem Mischelemente, nämlcih ein oder zwei in den Mischraum im
Inneren des Troges einschwenkbare Rührer 7 auf. Die Rührer 7 sind jeweils in der Nähe
einer Stirnwand 3 angeordnet. In Figur 1 ist nur ein Rührer dargestellt.
[0024] Ein Zufuhrelement ist an der der Ausgußlippe 6 gegenüberliegenden Seite an der Seitenwand
1 im unteren Bereich des Troges und im Bereich des Rührers 7 angeordnet, wobei mehrere
feinporösen Wandabschnitte 8 des Zufuhrelementes als Teil der Seitenwand 1 ausgebildet
sind. Das Zufuhrelement des Trogmischers ist mit einer Außenwand 9 und Stirnwänden
10 versehen. Die Außenwand 9 weist einen waagerecht angeordneten Abschnitt eines Halbrohres,
der mit den Stirnwänden 10 verschweißt ist, auf. Die Außenwand 9 ist druckdicht auf
die Seitenwand 1 geschweißt. Sie weist an einer Stirnwand 10 einen Anschluß 11 für
Druckluft auf. Im Bereich innerhalb der Außenwand 9 weist die Seitenwand 1 Öffnungen
auf, in die druckdicht die feinporösen Wandabschnitte 8 aus einem Sintermetall mit
einer Dicke von 6 mm und einer Porenweite von 30 µm eingesetzt sind. In diesem Beispiel
sind vier Wandabschnitte 8 jeweils einer Fläche von 50 x 50 mm nebeneinander eingesetzt.
Die Außenwand 9, die Stirnwand 10 und die Seitenwand 1 mit den feinporösen Wandabschnitten
8 im Bereich der Außenwand 9 bilden eine Druckkammer 12. Die Abmessungen eines Troges
betragen: Länge 2m, Höhe 0,7 m und Breite 0,7 m.
[0025] Im Betrieb werden zwei dieser Trogmischer eingesetzt.
[0026] Dabei wird Halbhydrat und Anmachwasser mit einem Wasser/Gipsverhältnis von 0,6 bis
0,8 miteinander gemischt, in dem zunächst das Anmachwasser in die Trogmischer geleitet,
anschließend das Halbhydrat zugeführt und beides durch Rührer 7 miteinander zu Gipsbrei
gemischt wird. Dem Gipsbrei wird durch die feinporösen Wandabschnitte 9 des Zufuhrelementes
ein Gas, nämlich Luft, unter leichtem Überdruck im Vergleich zum Druck im Mischraum
zugeführt.
[0027] Ein Mischzyklus der diskontinuierlichen Trogmischer weist im einzelnen folgende Schritte
auf:
1. Es wird ein leichter Überdruck von 0,05 bis 2 bar, zum Beispiel 0,1 bar, am Zufuhrelement
eingestellt.
2. Die Träge der Trogmischer werden mit Wasser ausgespült.
3. Daraufhin wird das Anmachwasser, das Tensid enthält, als Wasservorlage eingefüllt
und
4. in die Wasservorlage der Gips, d. h. das Halbhydrat, eingestreut.
5. Gips und Anmachwasser werden 0,5 bis 3 Minuten, insbesondere 1 bis 2 Minuten, durch
die Rührer 7 gemischt.
6. Der Überdruck wird auf 0,5 bis 6 bar, zum Beispiel auf 0,8 bar, erhöht.
7. Bei dem erhöhten Überdruck wird 2 bis 6 Minuten, zum Beispiel 3 Minuten, durch
die Rührer 7 gemischt.
8. Der Überdruck wird auf den Anfangsdruck von zum Beispiel 0,1 bar reduziert.
9. Der porige Gipsbrei wird über die Ausgußlippe 6 ausgegossen.
[0028] In diesem Beispiel wird eine Masse von 385 kg Anmachwasser, das 50 g Tensid enthält,
mit 550 kg Halbhydrat gemischt. Das Wasser/Gips-Verhältnis beträgt 0,7. Aus der gewonnenen
porigen Paste, d. h. aus dem porigen Gipsbrei, werden in einem üblichen Verfahren
getrocknete Gipsplatten mit einer Dichte von etwa 600 kg/m
3 hergestellt. Ohne Gaszugabe würde man Gipsplatten mit einer Dichte von 1100 kg/m
3 erhalten.
Beispiel 2 - Scheibenmischer
[0029] Ein erfindungsgemäßer Scheibenmischer, z. B. ein Gipsmischer, besteht im wesentlichen
aus einem flachen zylindrischen Gehäuse, in dem eine auf einem Lager 13 gelagerte
und durch eine senkrechte Welle 14 drehbare Rotorscheibe 15 angeordnet ist. Die Rotorscheibe
15 weist an ihrem Rand eine grobe Verzahnung 16 auf. In einem Gehäusedeckel 17 des
Gehäuses befinden sich mindestens ein Wassereinlauf 18 und ein Einlaß 19 für feste
Stoffe in etwas größerem Abstand zur Welle als der oder die Wassereinläufe 18. In
diesem Beispiel sind mehrere Wassereinläufe 18, z. B. 12, kranzförmig um die Welle
14 angeordnet. Die Rotorscheibe 15 weist in der Umgebung der Welle 14 eine Verdickung,
die unter den Wassereinläufen 18 in eine äußere Ringzone übergeht, auf. In einem Gehäuseboden
20 ist mindestens ein Auslauf 21 in Randnähe und mindestens eine dosierbare Wasserzuleitung
22 innerhalb des von der Verzahnung 16 der Rotorscheibe 15 begrenzten Bereichs angeordnet.
In diesem Beispiel sind vier Ausläufe 21 auf einem Halbkreis angeordnet. Zwischen
Wasserzuleitung 22 und des von der Verzahnung 15 der Rotorscheibe 14 begrenzten Bereichs
befindet sich im kleinen Zwischenraum zwischen Gehäuseboden 19 und Rotorscheibe 15
eine ringförmige, labyrinthartige Verengung 22 a.
[0030] Mindestens ein feinporöser Wandabschnitt 23 des Zufuhrelementes ist als Teil eines
Gehäusemantels 24 ausgeführt und innerhalb eines Drittels des Umfangs, das in Drehrichtung
25 auf den Auslauf 21 bzw. auf den in Drehrichtung 25 hinteren Auslauf 21 folgt, angeordnet.
In diesem Beispiel erstreckt sich der feinporöse Wandabschnitt 23 innerhalb eines
kleinen Bereichs des Drittels, nämlich in einem Winkelbereich von etwa 55 bis 80 Grad
ausgehend vom hinteren Auslauf 21. Der Gehäusemantel 24 ist im Bereich des feinporösen
Wandabschnitts 23 durch einen äußeren Mantelabschnitt 26 und radiale Stirnwände 27
als Doppelmantel ausgeführt. Die Stirnwände 27 und der Mantelabschnitt 26 sind aneinander
und am Gehäusemantel 24 druckdicht befestigt und bilden mit dem feinporösen Wandabschnitt
23 eine Druckkammer 29. Der Mantelabschnitt 26 weist einen Anschluß 28 für Druckluft
auf. Der feinporöse Wandabschnitt 23 besteht ebenfalls aus einem Sintermetall einer
Dicke von 6 mm und einer Porenweite von 30 µm. In Figur 3 ist weiterhin eine zwischen
der Welle 14 und dem Gehäusedeckel 17 angeordnete Dichtung 30 zu sehen. Der Durchmesser
des Scheibenmischers beträgt zum Beispiel 650 mm.
[0031] Eine Alternative dieses Scheibenmischers weist zusätzlich zu dem in Figur 4 zu sehenden
Wandabschnitt 23 zwei weitere gleich aufgebaute, in einem Winkelbereich von 90 bis
180 Grad ausgehend vom hinteren Auslauf 21 in Drehrichtung 25 hintereinander angeordnete
Wandabschnitte auf.
[0032] Bei einer weiteren Alternative dieses Schreibenmischers ist der Gehäusemantel 24
als Doppelmantel mit einem inneren Mantel aus Sintermetall und einem äußeren Gehäusemantel
aufgebaut. Das Sintermetall entspricht dem Sintermetall der Wandabschnitte 23. Der
innere Mantel aus Sintermetall ist teilweise, insbesondere im Bereich der Ausläufe
21, abgedeckt. Zur Aufnahme des inneren Mantels weisen der Gehäuseboden 20 und der
Gehäusedeckel 17 Nuten auf. Der Gehäusedeckel 17 kann aus zwei Teilen bestehen. Diese
Alternative erlaubt den üblichen Zusammenbau des Scheibenmischers.
[0033] Im Betrieb wird von oben Anmachwasser und Gipshalbhydrat auf die mit einer Drehzahl
von etwa 300 Umdrehungen pro Minute angetriebene Rotorscheibe 15 gegeben. Schon auf
der Rotorscheibe 15 findet während des Transportes nach außen eine Mischung des Anmachwassers
mit dem Halbhydratpulver statt. Diese Mischung wird im Bereich der Verzahnung 16 der
Rotorscheibe 15 weiter gemischt. Zur Vermeidung von Ablagerungen von abgebundenem
Gips unter der Rotorscheibe 15 wird ein geringer Teil des Anmachwasser, z. B. 7 %,
durch den Wasseranschluß 22 von unten zugeführt, strömt nach außen, wird durch die
labyrinthartige Verengung 22 a gleichmäßig über den Umfang verteilt und dahinter mit
dem Gipsbrei vermischt. In diesem Bereich wird durch den feinporösen Wandabschnitt
23 unter einem Überdruck von 0,5 bar, d. h. bei einem Innendruck im Scheibenmischer
von 0,5 bar einem angelegten Druck von 1 bar, Luft zugeführt. Es bilden sich im Gipsbrei
fein verteilte Luftblasen. Die Mengenverhältnisse von Anmachwasser, Halbhydrat und
Tensid sowie der Volumenanteil der Luftblasen entsprechen dem des Beispiels 1. Der
entstandene Gipsbrei führt zu Baustoffen einer Dichte von 600 kg pro m
3 bei einem eingesetzten Wasser/Gipsverhältnis von 0,7. Es wird etwa eine Tonne poriger
Gipsbrei pro Stunde erzeugt.
Beispiel 3 - Scheibenmischer
[0034] Ein erfindungsgemäßer Scheibenmischer des Beispiels 3 entspricht dem des Beispiels
1 bis auf die im folgenden weiter erläuterte Anordnung eines Zufuhrelementes. Zur
Anordnung des Zufuhrelementes mit einem feinporösen Wandabschnitt, und zwar einem
feinporösen Bodenabschnitt 31 weist der Scheibenmischer eine in Figur 5 nicht zu sehende
ringförmige, am Rand des Gehäusebodens 20 angeordnete und an ihm befestigte Scheibe
und eine zusätzliche an der Rotorscheibe 15 befestigte Plane 32 auf. Die Plane 32
hat Notlaufeigenschaften; d. h. die Rotorscheibe 15 kann über eine Auflagefläche der
Plane 32 auf dem Gehäuseboden 20 rotieren. Die Plane 32 besteht zum Beispiel aus Teflon.
[0035] Der feinporöse Bodenabschnitt 31 bildet einen Teil der ringförmigen Scheibe und ist
wie der im Gehäusemantel 24 angeordnete poröse Wandabschnitt 23 des Beispiels 2 in
einem kleineren Bereich zum Beispiel von 55 bis 80 ° innerhalb des Drittels des Umfangs,
das auf den hinteren Auslauf 21 in Drehrichtung 25 folgt, angeordnet. Die Scheibe
und der poröse Bodenabschnitt 31 stoßen an den Gehäusemantel 24, wobei eine an dem
äußeren Rand angeordnete Dichtung 33 den porösen Bodenabschnitt 31 und die Scheibe
druckdicht mit dem Gehäuseboden 20 verbindet. An den radialen Rändern des Bodenabschnitts
31 sind der Bodenabschnitt 31 und die Scheibe so zueinander entsprechend abgeschrägt,
daß die Ränder der Scheibe auf dem Bodenabschnitt 31 liegen. Durch in der Scheibe
versenkte durch den Bodenabschnitt 31 in den Gehäuseboden 20 ragende Schrauben sind
die Scheibe und der poröse Bodenabschnitt 31 druckdicht auf dem Gehäuseboden 20 befestigt.
Unter den radialen Rändern des Bodensabschnitts 31 befinden sich in Figur 5 nicht
zu sehende Dichtungen.
[0036] Auch am inneren Umfang ist der Bodenabschnitt 31 abgeschrägt und über eine Dichtung
34 druckdicht mit dem Gehäuseboden 20 verbunden. Die Dichtung 34 kann sich über den
gesamten inneren Rand des Bodenabschnitts 31 und der Scheibe erstrecken.
[0037] Unterhalb des feinporösen Bodenabschnitts 31 weist der Gehäuseboden 20 eine sich
über den Bodenabschnitt 31 bis auf seine abgeschrägten Ränder und seinen über die
Dichtung 34 befindlichen Rand erstreckende, eine Druckkammer 35 bildende Aussparung
36 im Gehäusboden 20 auf. Die Aussparung 36 hat die Form eines Segmentabschnittes.
Innerhalb der Aussparung 36 weist der Gehäuseboden 20 eine Bohrung 37 und einen Anschluß
38 für Druckluft auf.
[0038] Die radiale Erstreckung der Scheibe und des feinporösen Bodenabschnitts 31 reicht
ausgehend vom Gehäusemantel 24 bis unter die Verzahnung 16 der Rotorscheibe 15. Zwischen
der Scheibe bzw. dem feinporösen Bodenabschnitt 31 und der Rotorscheibe 15 und den
Zahnflanken der Verzahnung 16 befindet sich nur ein kleiner Zwischenraum einer Größe
im Bereich von etwa 1 mm. Auch zwischen der Platte 32 und dem Gehäuseboden 20 befindet
sich bis auf einen mittleren, ringförmigen Bereich mit einer Aussparung 39 im Gehäuseboden
20 nur ein kleiner Zwischenraum im Bereich von etwas 1 mm. Unterhalb der Aussparung
39 weist der Gehäuseboden 20 eine Bohrung 40 mit einem weiteren Druckluftanschluß
41 auf.
[0039] Eine Alternative dieses Scheibenmischers weist zusätzliche, gleich aufgebaute feinporöse
Bodenabschnitte, die in einem Winkelbereich von 90 bis 180 Grad ausgehend vom hinteren
Auslauf 21 in Drehrichtung 25 hintereinander angeordnet sind, auf.
[0040] Bei einer weiteren Alternative dieses Scheibenmischers sind den Aussparungen 36 entsprechende,
jedoch tiefere Aussparungen und in die Aussparungen eingesetzte, mit dem Gehäuseboden
20 abschließende feinporöse Bodenabschnitte aus demselben Sintermetall angeordnet.
Eine Scheibe für die Bodenabschnitte und eine Plane 32 sind nicht vorgesehen.
[0041] Der Betrieb des Scheibenmischers des Beispiels 3 entspricht dem des Beispiels 2,
wobei die Druckluft statt durch den Gehäusemantel 24 durch den Gehäuseboden 20 und
den feinporösen Bodenabschnitt 31 zugeführt wird. Zusätzlich wird Druckluft durch
die Bohrung 40, die Aussparung 39 in den Zwischenraum zwischen Gehäuseboden 20 und
Platte 32 zugeführt. Dies dient der Vermeidung von Ablagerungen von abgebundenem Gipsbrei
unter der Plane 32 und der Bildung eines Luftkissens.
[0042] Der Gehäusemantel 20 kann zusätzlich poröse Wandabschnitte 23 aufweisen, wobei in
diesem Fall sowohl durch poröse Bodenabschnitte 31 als auch durch poröse Wandabschnitt
23 Druckluft zugeführt werden kann.
Beispiel 4 - Zwangsdurchlaufmischer
[0043] Ein Zwangsdurchlaufmischer des Beispiels 4 weist ein Gehäuse mit, zum Beispiel vier
waagerecht hintereinander angeordneten, zylindrischen Gehäuseabschnitten 42 auf. Die
Gehäuseabschnitte 42 sind an Steckverbindungen 23 mit Flanschen und nicht dargestellten
Paßstiften durch zwei ebenfalls nicht dargestellte, sich über die gesamte Länge des
Gehäuses erstreckende Spannstäbe miteinander verbunden. Die Gehäuseabschnitte 42 bilden
vier Kammern 44, 45, 46 und 47, durch die sich eine an einer Seite aus dem Gehäuse
ragende, antreibbare Welle 48 erstreckt.
[0044] In einer der äußeren Kammern, hier in der Kammer 44, weist das Gehäuse hintereinander
angeordnet einen Wasseranschluß 49 und einen Anschluß 50 für Gipspulver auf. Im Bereich
des Anschlusses 49 ist die Welle mit einem zum Beispiel vier Stege aufweisenden Rührer
51 versehen. Direkt anschließend an den Rührer 51 befindet sich auf der Welle 48 eine
Schnecke 52, deren Körper etwa die Hälfte der Kammer 44 ausfüllt und deren Schneckengang
bis in die Nähe des Gehäuses reicht. In der in Förderrichtung 53 dahinter angeordneten
Kammer 45 befindet sich auf der Welle 48 ein Rotor 54 und innen am Gehäuse ein Stator
55. Der Rotor 54 weist einen Körper gleichen Durchmessers wie der der Schnecke 52
sowie dicht hintereinander angeordnete spiralförmige Mischelemente auf dem Körper
auf. Der Stator 55 weist entsprechende in die Zwischenräume der Mischelemente des
Rotors 54 ragende Mischelemente auf.
[0045] In der dahinter angeordneten Kammer 46 befindet sich auf der Welle 48 ein Verdrängungskörper
56, dessen Durchmesser etwa zwei Drittel des Durchmessers des Gehäuses beträgt. Auf
seiner Oberfläche befinden sich spiralförmig angeordnete Stifte 57. Ein Zufuhrelement
ist an der Wand dieser Kammer 46 angeordnet, wobei ein feinporöser Wandabschnitt 58
als Teil des Gehäuseabschnitts 42 ausgebildet ist. Der feinporöse Wandabschnitt 58
kann sich, wie in diesem Beispiel nahezu über die gesamte Länge des Gehäuseabschnitts
42 erstrecken, d. h. er ist als zylindrischer Wandabschnitt 58 ausgebildet. Der feinporöse
Wandabschnitt 58 ist von einem zweiten zylindrischen Gehäuseabschnitt 59 umgeben,
so daß zwischen dem feinporösen Wandabschnitt 58 und dem umgebenden Gehäuseabschnitt
59 eine Druckkammer 60 gebildet ist. Im Gehäuseabschnitt 59 ist ein Anschluß 61 für
Druckluft. In der hinteren Kammer 47 befindet sich ein Ausräumblech 62 und ein Auslauf
63.
[0046] Im Betrieb wird in der ersten Kammer 44 Anmachwasser und Gipshalbhydratpulver zugeführt
und zunächst durch den Rührer 51 vermengt, anschließend in der Kammer 45 durch die
Schnecke 52 vorgemischt und gefördert und in der Kammer 46 durch den Rotor 54 und
den Startor 55 intensiv vermischt. Der Mischung wird in der Kammer 46 unter Druck
Luft durch den feinporösen Wandabschnitt 58 zugeführt. Der fein verteilte Luftblasen
enthaltene, d. h. porige, Gipsbrei wird in der vierten Kammer 47 durch das umlaufende
Ausräumblech 61 zum Auslauf 63 gefördert.
1. Verfahren zur Herstellung einer porigen Paste, wobei Bindemittel und Anmachwasser
in einem Mischer zu einer Paste gemischt werden dadurch gekennzeichnet, daß
der Paste in einem Mischraum des Mischers durch mindestens einen feinporösen Wandabschnitt
(9, 23, 31, 58) eines Zufuhrelementes ein Gas unter Überdruck im Vergleich zum Mischraum
zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Paste das Gas bei einer
Porenweite des Wandabschnittes von 3 bis 100 µm, insbesondere 10 bis 30 µm, unter
einem Überdruck von 0,05 bis 6 bar zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Paste
das Gas durch mindestens einen einen Teil der den Mischraum umgebenden Wände bildenden,
feinporösen Wandabschnitt (9, 23, 31, 58) eines Zufuhrelementes zugeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung einer porigen Gipspaste,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gipspaste, die durch Mischen von Halbhydrat und Anmachwasser
mit einem Wasser/Gipsverhältnis von 0,6 bis 0,8 hergestellt wird, das Gas zugeführt
wird.
5. Mischer zur Herstellung einer porigen Paste mit Einrichtungen zur Zufuhr von Bindemittel
und Anmachwasser und ggf. mit Mischelementen,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Zufuhrelement in oder an einen Mischraum des Mischers angeordnet ist, das mindestens
einen, zwischen einer Druckkammer (12, 29, 35, 60) und dem Mischraum angeordneten
feinporösen Wandabschnitt (9, 23, 31, 58) aufweist.
6. Mischer nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Porenweite des porösen Wandabschnittes
(9, 23, 31, 58) 3 bis 100 µm, insbesondere 10 bis 30 µm, beträgt.
7. Mischer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feinporöse Wandabschnitt
(9, 23, 31, 58) des Zufuhrelementes einen Teil der den Mischraum umgebenden Wände
bildet.
8. Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der feinporöse
Wandabschnitt (9, 23, 31, 58) ein Sintermetall einer Dicke von 2 bis 10 mm aufweist.
9. Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit einem Trog dessen Mischraum, von Seitenwänden,
einem Boden und Stirnwänden begrenzt ist und mit in den Mischraum ragenden Mischelementen,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein feinporöser Wandabschnitt (9) des Zufuhrelementes einen Teil der Seitenwände
(1) oder der Stirnwand (3) des Troges bilden und in der Nähe der Mischelemente (7)
angeordnet ist.
10. Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit einem zylindrischen Gehäuse mit einer
um die senkrechte Gehäuseachse drehbaren Rotorscheibe, die an ihrem Rand eine grobe
Verzahnung aufweist, im Gehäuse mit mindestens einem Wassereinlauf und mindestens
einem Einlaß für feste Stoffe im Gehäusedeckel und mit mindestens einem Auslauf im
Gehäuseboden unterhalb der Verzahnung der Rotorscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein feinporöser Wandabschnitt (23, 31) des Zufuhrelementes einen Teil eines
Gehäusemantels (24) oder einen radial äußeren Teil des Gehäusebodens (20) bildet und
im ersten Drittel des Umfangs in Drehrichtung (25) auf den hinteren Auslauf (21) folgend
angeordnet ist.
11. Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, der als Zwangsdurchlaufmischer mit mehreren
hintereinander angeordneten Kammern ausgebildet ist, wobei in mindestens einer vorderen
Kammer Mischelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein feinporöser Wandabschnitt (58) des Zufuhrelementes als einen Teil eines
Gehäuseabschnittes einer hinteren Kammer (46) ausgebildet ist.