Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 405194 Vorrichtung zum Aufschliessen der bündelartig zusammenhängenden Fasern rohen, vom Muttergestein getrennten Asbestes Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zum Aufschliessen der bündelartig zusammenhängenden Fasern rohen, vom Muttergestein getrennten Asbestes, bei dem die in einer Flüssigkeit aufgeschlämmten Faserbündel mit hohem, steuerbarem hydraulischem Druck zwischen Reibflächen so hindurchgepresst werden, dass die Fasern in ständig wechselnder Richtung hin und her gebogen und dadurch die Faserbündel geöffnet werden.
Für die Durchführung dieses Aufschliessver- fahrens ist im Hauptpatent eine Vorrichtung dargestellt und beschrieben, bei der zwischen einer in einem zylin drischen Gehäuse drehbar gelagerten starren Welle und dem die Welle umgebenden Gehäuse, das mit einer elastischen Innenauskleidung versehen ist, ein enger Durchgangsspalt abgegrenzt ist, der an allen Stellen die gleiche Spaltweite hat oder bei dem enge und weite Durchgangsspaltabschnitte aufeinanderfolgen.
Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, auf die Welle eine kegelige Trommel aufzusetzen und diese zu mindest an der äusseren Kegelmantelschicht elastisch zu gestalten oder an der Innenfläche des kegelförmigen Gehäuses eine elastische Auflage so anzubringen, dass zwischen der kegeligen Trommel und der Gehäuse innenwand ein auf einer Kegelstumpfmantelfläche liegen der enger Durchgangsspalt von durchgehend gleicher Spaltweite vorhanden ist.
Das Hin- und Herbiegen der Fasern in ständig wech selnder Richtung stellt einen Walkvorgang dar, der sich für das vollständige Voneinandertrennen der bündel artig zusammenhängenden Fasern des Rohasbestes unter schonender Behandlung der Fasern als sehr günstig er wiesen hat.
Es ist nun gefunden worden, dass die Walk- wirkung noch erheblich gesteigert werden kann, wenn am Abflussende der in zylindrischer Form ausgeführten Trommel auf der Trommelnabe eine zum Gehäuse kon zentrische Stauscheibe angeordnet ist, die mit der Gehäuseinnenwand einen verengten, kreisringförmigen Durchtrittsspalt abgrenzt, und wenn die die Trommel tragende Welle an eine sie während des Umlaufes in axialer Richtung kurzhubig hin und her bewegende Einrichtung angeschlossen ist.
Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Aufschliess- vorrichtung werden die Fasern zu wiederholten Malen einem kurzzeitigen, verstärkten Druck ausgesetzt und demzufolge noch intensiver gewalkt. Eine Beschädigung der Fasern durch die mechanische Druckeinwirkung, die durch die Oszillationsbewegung der Trommel zustande kommt, tritt nicht ein, weil die Druckkräfte im wesent lichen auf die Fasern quer zu deren Längsrichtung ein wirken, die Fasern also keinen Zugkräften ausgesetzt sind, die zum Zerreissen führen könnten.
Bei gewissen Asbestsorten, z. B. südafrikanischem Blauasbest, deren völlige Aufschliessung infolge ihrer be sonderen Faserstruktur sehr schwierig ist, kann vorteil haft zur weiteren Steigerung des Walkeffektes die zylin drische Trommel im Gehäuse exzentrisch gelagert sein. Mit der kombinierten Anwendung des exzentrischen Umlaufes und der Oszillationsbewegung der Trommel erreicht man den bestmöglichen Walkeffekt mit dem Er gebnis, dass die Faserbündel schneller voneinander ge trennt werden und ein besserer Öffnungsgrad des auf zuschliessenden Fasermaterials erzielt wird.
Um je nach Art und Beschaffenheit des aufzuschlie ssenden Asbestmaterials die Durchlaufzeit des Faser- Flüssigkeits-Gemisches durch die Aufschliessvorrichtung regulieren zu können, ist in Weiterausbildung des Er findungsgegenstandes vorgesehen, im Bereiche des Aus- trittsendabschnittes der liegend angeordneten Trommel in eine Ausnehmung am Boden des zylindrischen Ge häuses eine verstell- und feststellbare Schwenkklappe einzubauen,
die für das Ableiten des Faser-Flüssigkeits- Gemisches oder einer beliebigen Teilmenge vor dem Durchgang durch den verengten kreisringförmigen Aus trittsspalt dient. Zweckmässigerweise kann dabei an den Boden des Gehäuses ein sowohl die über den verengten Ringspalt als auch die über die geöffnete Schwenkklappe austretende Menge des Faser-Flüssigkeits-Gemisches aufnehmender Ablauftrichter angeschlossen sein.
Wäh- rend bei ganz geschlossener Regulierklappe das unter hohem hydraulischem Druck zugeführte Faser-Flüssig- keits-Gemisch nach mehrmaligem Umlaufen mit der ro tierenden Trommel über den von der Stauscheibe ge bildeten verengten Ringspalt austritt, kann man durch mehr oder weniger weites Öffnen der Schwenkklappe die Anzahl der Umläufe des Faser-Flüssigkeits-Gemi- sches im Gehäuse beliebig verringern und somit die Dauer der Walkbehandlung den jeweiligen Erfordernis sen entsprechend auf einfache Weise so regulieren,
dass der jeweils bestmögliche Aufschliessungsgrad des Asbest materials erreicht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Aufschliess- vorrichtung besteht darin, dass der Stutzen für die Zu leitung des Faser-Flüssigkeits-Gemisches an mittlerer Stelle des zylindrischen Gehäuses angeordnet und jedes der beiden Enden der Trommel mit einer Stauscheibe für das nach entgegengesetzten Richtungen zwischen der Trommel und der Gehäuseinnenwandung hindurchge- presste Faser-Flüssigkeits-Gemisch ausgerüstet ist,
und dass im Bereiche der beiden Trommelenden am Gehäuse je eine Regulierklappe sowie je ein Abflusstrichter an geordnet sind. Diese platzsparende, nur einen gemein samen Antrieb erfordernde Zusammenfassung zweier Aufschliessvorrichtungen zu einem Aggregat stellt in jedem Falle die wirtschaftlichste Ausführung dar.
Für die Erzeugung der Hin- und Herbewegung der Trommelwelle kann hinter den die Welle antreibenden Motor ein geeignetes Getriebe eingebaut werden. Da jedoch die Trommelwelle nicht bei jeder Umdrehung eine Hin- und Herbewegung ausführen soll, ist es zweck mässig, die Oszillationsbewegung von einer Nebenwelle mit zwei Kurvenscheiben abzuleiten, zwischen denen eine an einem doppelarmigen Hebel sitzende Rolle oder ein Gleitstück geführt ist, wobei die Rollen eines am anderen Hebelarm gelagerten Rollenpaares an den bei den Seitenflächen einer auf der Trommelwelle befestig ten Scheibe entlangrollen.
Da das Rohasbestmaterial unter grösstmöglicher Schonung der Fasern aufgeschlossen werden soll, emp fiehlt es sich, entweder die zylindrische Innenwandung des Gehäuses oder die zylindrische Aussenmantelfläche der Trommel mit einer elastisch-nachgiebigen Auflage aus Gummi oder gummiartigem Kunststoff zu versehen. Um dabei zusätzlich zu der Walkwirkung eine kräftige Reibung zu erzeugen, ist es zweckmässig, an der zylin drischen Innenwandung des Gehäuses und an der Gummi- oder Kunststoffauflage der Trommel kleine, ringsumlaufende Riefen zu bilden.
In der Zeichnung ist die nach dem Vorschlag der Erfindung ausgebildete Aufschliessvorrichtung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen vertikalen Längsmittelschnitt durch die schematisch gezeichnete Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Teillängsschnitt wie in Fig. 1 durch die Vorrichtung in einer anderen Ausführung der zu sammenwirkenden Flächen der Trommel und des Ge häuses.
Das in liegender Stellung auf Tragfüssen 28 ortsfest angeordnete zylindrische Gehäuse 1 ist an den beiden Enden durch aufgeschraubte Deckel 3 abgeschlossen. Durch zentrale Bohrungen der beiden Deckel 3 greift die Trommelwelle 5 hindurch, die in zwei beiderseits des Gehäuses 1 befindlichen Lagern 29 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Die Trommelwelle 5 trägt die Trommel, die aus dem zylindrischen starren Trommelmantel 30 und zwei den Trommelmantel mit Naben 31 verbindenden Seitenscheiben 32 besteht.
Die Naben 31 sind in exzentrischen Bohrungen der Seiten scheiben 32 so eingesetzt, dass die Trommel 30, 31, 32 im Gehäuse 1 eine exzentrische Stellung einnimmt und ein an der Aussenmantelfläche der Trommel an gebrachter hohlzylindrischer Gummi- oder Kunststoff mantel 33 mit einer bestimmten Scheitellinie im klein sten Abstand von beispielsweise 0,5 mm und mit der diametral gegenüberliegenden Scheitellinie im grössten Abstand von beispielsweise 5 mm der zylindrischen Innenwandung des Gehäuses 1 gegenübersteht.
Den seit lichen Abschluss der Trommel 30, 31, 32 und ihres elastisch nachgiebigen Trommelaussenmantels 33 bilden zwei Scheiben 34, die je mit einer zentrischen Mitten bohrung auf eine der beiden Naben 31 aufgesetzt und im Aussendurchmesser so bemessen sind, dass ihre Rand kanten in geringer Entfernung von beispielsweise 0,5 mm von der zylindrischen Innenwandung des Ge häuses 1 enden und gemeinsam mit der Gehäuseinnen- wandung schmale kreisringförmige Durchtrittsspalte 35 abgrenzen.
Wenn die Trommelwelle 5 von einem (nicht gezeichneten), in der Drehzahl regulierbaren Elektro motor oder einem anderen geeigneten Antriebsmotor in Umlauf versetzt wird, läuft der zylindrische Trommel mantel 30 im Gehäuse 1 exzentrisch um, so dass die zwischen dem Trommelmantelbelag 33 und der Innen wand des Gehäuses befindliche grösste Spaltweite, die in der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Drehstellung der Trommel sich an der oberen Scheitellinie des Trommel mantels befindet, und dementsprechend auch die kleinste Spaltweite mit der Trommeldrehung ständig ihre Lage ändern.
Das Faser-Flüssigkeits-Gemisch mit den aufzuschlie ssenden, bündelartig zusammenhängenden Asbestfasern wird mittels einer Förderpumpe unter hohem hydrau lischem Druck in den exzentrischen Ringspalt zwischen dem elastischen Trommelbelag 33 und der Gehäuse innenwand durch einen Stutzen 36 hindurch eingepresst, der im mittleren Bereich des Gehäuses 1 an einem nach oben gekehrten Abschnitt der Gehäusewandung ange ordnet ist. Das Faser-Flüssigkeits-Gemisch wird nach entgegengesetzten Richtungen durch den Ringspalt hin durchgedrückt und von der umlaufenden Trommel 30, 31, 32 in der Umfangsrichtung mitgenommen.
Die Faserbündel gelangen bei der Umlaufbewegung zu wie derholten Malen an die Stelle der kleinsten Spaltweite und werden zwischen dem elastischen Trommelbelag 33 und der starren Gehäuseinnenwand kräftig gewalkt mit dem Erfolg, dass die einzelnen Fasern, ohne dass sie beschädigt oder zerrissen werden, aus den Faserbündeln. herausgelöst werden.
Schliesslich tritt das Faser-Flüssigkeits-Gemisch mit den aus den Bündeln herausgelösten Fasern durch die verengten Ringspalte 35 in zwischen den Staubscheiben 34 und den Gehäusedeckeln 3 freigelassene Kammern 37 über, von denen sie durch unter Bodenöffnungen 38 des Gehäuses 1 angeordnete Trichter 39 über eine Rohrleitung zu einer weiteren Bearbeitungsstelle geleitet oder zur nochmaligen Behandlung in die Aufschliess- vorrichtung zurückgeführt werden,
wenn mit dem ersten Durchgang durch die Aufschliessvorrichtung bei beson ders schwer aufzuschliessendem Asbestmaterial der er strebte Aufschliessungsgrad des Fasermaterials noch nicht erreicht worden ist. Innerhalb der Kammern 37 auf der Trommelwelle 5 befestigte Rührschaufeln 40 sorgen dafür, dass das Faser-Flüssigkeits-Gemisch zügig aus den Kammern 37 abfliesst.
Beim Aufschliessen von Asbestmaterial, bei dem die Einzelfasern weniger fest zusammenhängen, kann die Behandlungsdauer auf eine für dieses Asbestmaterial ausreichende Zeit dadurch abgekürzt werden, dass die durch die Stauscheiben 34 bewirkte Abflussdrosselung teilweise oder sogar völlig ausgeschaltet wird. Zu diesem Zweck sind vor den Stauscheiben 34 in den nach unten weisenden Abschnitten der zylindrischen Wandung des Gehäuses 1 Ausnehmungen 41 gebildet und an den in der Umlaufrichtung hinten liegenden Querkanten der Ausnehmungen 41 sind an Achsen 42 Klappen 43 schwenkbar gelagert, die im geschlossenen Zustande die Ausnehmungen 41 abdecken.
Jede der beiden Klappen 43 kann durch Betätigung einer Stellspindel 44 von der Gehäusewand beliebig weit ausgeschwenkt werden, so dass sie mit dem der Lagerachse 42 abgekehrten Ende einen mehr oder weniger grossen Ausflussspalt an der Gehäusewandung freigibt, durch den eine beliebig regulierbare Teilmenge des Faser-Flüssigkeits-Gemi- sches unter Umgehung des verengten Durchgangsring spaltes 33 oder bei ganz geöffneten Klappen 43 das gesamte zugeführte Faser-Flüssigkeits-Gemisch aus dem Gehäuse 1 austreten kann, ohne die Ringspalte 35 pas sieren zu müssen.
Durch entsprechendes Einstellen der Regulierklappen 43 hat man es in der Hand, die Zahl der Umläufe, die das Faser-Flüssigkeits-Gemisch mit der rotierenden Trommel im Gehäuse ausführt, zu ver ringern und so die Durchlaufzeit für das jeweils auf zuschliessende Asbestmaterial genau einzustellen.
Jede Stellspindel besteht aus einer Gewindestange 44a, die an einer drehbeweglichen Hülse 45 eines ausser halb des Abflusstrichters 39 angeordneten Lagers 46 drehbar, aber axial unverschiebbar festgelegt ist, und aus einem auf die Gewindestange 44a aufgeschraubten Gewinderohr 44b, das durch eine Ausnehmung der einen Wand des Trichters 39 mittels eines Gummibal- ges flüssigkeitsdicht hindurchgeführt und an einem Auge 47 der Schwenkklappe 43 angelenkt ist.
Durch Drehen der mit einem Handrad ausgerüsteten Gewinde stange 44a wird das Gewinderohr 44b im Sinne des Abhebens der Schwenkklappe 43 von der Gehäusewan dung weiter auf die Gewindestange aufgeschraubt, wäh rend durch Drehen der Gewindestange 44a in entgegen gesetzter Drehrichtung die Schwenkklappe 43 gegen die Gehäusewand herangeschwenkt wird.
Die Abflusstrichter 39 sind so gestaltet, dass sie unter die unter der Kammer 37 befindliche, ständig offene Bodenöffnung 38 des Gehäuses 1 und unter den durch die Regulierklappe 43 zu öffnenden Austritts spalt der Gehäusewandausnehmung 41 reichen und so wohl die durch letztere als auch die gegebenenfalls über die Stauscheibe 34 und die Kammern 37 durch die Bodenöffnung 38 austretenden Mengen des Faser- Flüssigkeits-Gemisches aufnehmen.
Während der Um laufbewegung vollführt die Trommelwelle 5 mit der an ihr befestigten Trommel 30, 31, 32 im Gehäuse 1 eine kurzhubige, axiale Hin- und Herbewegung, die auf die Umdrehungszahl der Trommel so abgestimmt ist, dass die Trommel bei einer bestimmten Anzahl von Umdre hungen einmal vor- und zurückgeschoben wird. Die Oszillationsbewegung der Trommel 30, 31, 32 wird von einer Nebenwelle 48 abgeleitet, die über ein Unter setzungsgetriebe von dem die Trommelwelle 5 antrei benden Motor in Drehung versetzt wird. Zwischen zwei auf der Welle 48 befestigten Kurvenscheiben 49 ist ein Gleitstück 50 oder eine Gleitrolle geführt.
Das Gleit- stück 50 bzw. die Gleitrolle sitzt am Ende des einen Armes eines doppelarmigen Hebels 51, der an einem ortsfesten Lager 52 um einen Lagerbolzen 53 schwenk bar gelagert ist. An den beiden Schenkeln einer Gabel 54, die am anderen Arm des Hebels 51 angeordnet ist, sind zwei ballig abgedrehte Rollen 55 drehbar ge lagert, die an den beiden Stirnseiten einer auf der Trommelwelle 5 befestigten Scheibe 56 entlangrollen und die durch die Kurvenscheiben 49 bewirkte Schwenk bewegung des doppelarmigen Hebels 51 auf die Trom melwelle 5 übertragen.
Die kurzhubige Oszillationsbe- wegung der rotierenden Trommelwelle 5 unterstützt das Walken der aufzuschliessenden Faserbündel und ergibt zusammen mit dem exzentrischen Umlauf der Trommel 30, 31, 32 im Gehäuse 1 ein ausserordentlich inten sives Walken der Fasern. Auf diese Weise gelingt es, sogar solches Asbestmaterial vollkommen aufzuschlie ssen, bei dem das Aufschliessen bisher besonders schwie rig war. Gleichwohl gewährleistet die elastische Umman telung des starren Trommelmantels 30 mit der elastisch nachgiebigen Gummi- oder Kunststoffauflage 33 eine schonende Behandlung der empfindlichen Fasern.
Bei der Aufschliessvorrichtung nach Fig. 3 sind an der Innenwandung des Gehäuses 1 und an der Aussen seite der elastischen Gummi- oder Kunststoffauflage 33 der Trommel 30, 31, 32 kleine, ringsumlaufende Riefen 57 bzw. 58 gebildet. Der Deutlichkeit halber sind die Riefen 57, 58 in der Zeichnung übertrieben gross dar gestellt; in Wirklichkeit haben sie nur eine Tiefe von etwa 3,0 mm und eine Breite von etwa 15,0 mm. Die Riefen 57, 58 ergeben eine erhöhte Reibwirkung des Behandlungsgutes zwischen der elastischen Trommelauf lage 33 und der Gehäuseinnenwandung, was sich wie derum auf das Walken der Fasern günstig auswirkt.