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Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien mit verschiedenen magne- tischen Eigenschaften.
Die magnetische Scheidung von festen Körpern, namentlich von Berg-und Huttenprodukten, geschieht bisher in der Weise, dass die magnetischen Teile des Scheidegutes durch magnetische Anziehung eines durch Gleichstrom erzeugten magnetischen Feldes von einer beweglichen Unterlage abgehoben oder herausgezogen werden (Bandscheider, Ringscheider) oder dass das zu scheidende Gut auf den äusseren Umfang eines zylindrischen Körpers, z. B. einer Trommel oder Walze, aufgetragen wird und bei der Drehung desselben das magnetische Gut länger haften bleibt und nicht in der Tangente abfallen kann.
Es sind auch Scheideverfahren bekannt, bei welchen das Seheidegut im Innern eines zylindrischen Scheideraumes in relativer Drehbewegung zu einem Magnetfeld hindurchgeführt wird, jedoch konnte auf diese Weise nur stark magnetisches Gut von unmagnetischem geschieden werden.
Gemäss der Erfindung wird nun die mechanische Trennung von Materialien mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften beim Hindurchführen durch das Innere eines zylindrischen Scheideraumes in relativer Drehbewegung zu einem Magnetfeld in der Weise bewirkt, dass das zu scheidende Material in einem durchwegs im Eisenmantel der Scheidetrommel geschlossenen magnetischen Kreis, der nur in der Scheidezone ringförmig unterbrochen ist, eingebracht wird, so dass das Scheidegut in das starke magnetische Feld des Luftspaltes hineinrollt und dort die magnetischen Teile desselben festgehalten werden.
Ein sehr wirksames Feld kann z. B. durch ein Solenoid gebildet werden, das im Innern mit Eisen
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Auskleidung kann auch aus Ringen von verschiedener Stärke bestehen, so dass auch ungleich starke wirksame Felder entstehen, welche ein Klassieren und Sortieren des magnetischen Gutes nach dem Grade der Magnetisierbarkeit ermöglicht.
Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Drehrohrscheider gemäss der Erfindung. Die Fig. 2,3, 4, 5 und 6 andere Ausführungsformen desselben Scheiders.
In Fig. 1, die eine Ausbildung eines derartigen Scheiders im Schnitt beispielsweise darstellt, bedeutet 1 ein Solenoid, das durch Arme und hohle Büchsen auf den Lagerböcken 2 drehbar um seine Achse gelagert ist. Das Innere des Solenoides ist mit Eisenringen 3 und 4 belegt, die bei 5 Polschuhe bilden. Der Abstand der Polschuhe 5 richtet sich nach der Korngrösse und der Permeabilität des zu scheidenden Gutes. Die Stromzuführung erfolgt durch Schleifringe 6 über die Tragarme des Solenoides. Durch das Aufgaberohr 7 wird das Gut in das Innere des so belegten Solenoides gebracht. Das sich drehende Solenoid bewirkt zunächst die rein mechanische Zerteilung des Gutes, wie sie von den Drehrohröfen her bekannt ist. Die Eisenringe im Innern des Solenoides bewirken, dass der Luftraum im Innern praktisch frei von
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Eisen geht.
An der Stelle 5 aber entsteht im Luftraum zwischen den Eisenringen ein ausserordentlich starkes Magnetfeld, dessen Form man durch die Formgebung der Polschuhe beeinflussen kann. Eine besonders wirksame Form, um konvergente Magnetfelder zu erzeugen, besteht darin, dass man sowohl beide Pole oder auch nur einen nicht als einfache Schneide ausbildet, sondern diese Schneiden noch durch Einschnitte oder Rillen unterteilt, so dass die Magnetpole die Form eines Kammes erhalten. Diese Kammmagnete liefern mit ihren zahlreichen Spitzen und Kanten besonders für sehwaehmagnetische Körper geeignete extremstarke Felder.
Wenn das Scheidegut in den Raum bei 5 kollert, bleibt das magnetische Gut
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an den Eisenringen hasten, während das unmagnetische von der Polwirkung nicht beeinflusst abwärts wandert, wobei die-Schnelligkeit dieser'Wanderung durch die Einstellung der Neigung der Solenoidachse geregelt werden kann. Bei der Drehung des Solenoides wird das haftengebliebene Gut unter Wirkung des magnetischen Feldes und der Fliehkraft hochgehoben und dann durch den Abstreifer 8 in die Austragrinne 9 entleert. Es ist selbstverständlich, dass man die bei 5 angedeutete Polanordnung beliebig oft wiederholen kann.
Man kann auch durch verschiedene Dicken der Eisenringe und durch Variation
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verschieden stark machen, so dass im selben Solenoid verschieden magnetisches Gut an verschiedenen Stellen ausgeschieden, d. h. zum Haften gebracht werden kann. Natürlich können auch mehrere Austragrinnen im Innern des Solenoides angebracht werden, was keine Schwierigkeiten bereitet. Das unmagne-
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Zur Herabminderung des Streuflusses kann der magnetische Kraftlinienweg auch ausserhalb des Solenoides durch Eisen geschlossen werden. Eine einfache derartig ausgebildete Vorrichtung ist in Fig. 2 im Schnitt dargestellt, bei der die Eisenauskleidung wiederum mit 3 und 4 bezeichnet ist. Diese Auskleidung 3 und 4 steht durch Bolzen 13, 14 mit Eisenringen 15, 16 in Verbindung und bildet so einen äusseren magnetischen Schluss um das Solenoid 1. Der äussere Schluss 15, 16 kann bei 17 auch unterbrochen sein, so dass dieser Scheider auch als gewöhnlicher Trommelscheider mit äusserer Aufgabe benutzt werden kann.
Eine etwas andere Ausbildung eines Drehrohrscheiders zeigen die Fig. 3 und 4 im Längs-und Querschnitt. Der innere Eisenbelag ist hier durch Ringe 18 gebildet, die wieder zu Polschneiden N und S ausgebildet sind. Die Ringe 18 sind von den Ringen 19 konzentrisch umgeben und mit diesen durch eiserne Bolzen 20 verbunden. Auf den Verbindungsbolzen sind die Magnetwicklungen derart aufgebracht, dass der eine Ring auf seinem ganzen, dem benachbarten Ringe zugekehrten Umfange denselben Pol aufweist. Der Nachbarring hat seine Bolzen so bewickelt, dass er dem ersteren den Gegenpol zukehrt.
Bei N und S entstehen so wieder extrem starke Magnetfelder, und das Aufgabegut rollt unmittelbar in diese Felder hinein. Magnetisches Gut bleibt haften, wird hochgehoben und durch den Abstreifer 21 in
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wird. Es liegt also auch bei dieser Ausführungsform ein in Eisen geschlossener magnetischer Kreis vor, wie dies durch die Pfeile 24 angedeutet ist, der nur an den für die Scheidung bestimmten Stellen eine Unterbrechung zeigt.
Gute mechanische Zerteilung des Gutes durch die Drehbewegung, nach Belieben regulierbare Zeit, während welcher das Gut in der Scheidezone verbleibt, durch Einstellung der Neigung der Drehachse und passende Wahl der Grösse und Form des einstellbaren Magnetfeldes sind Vorzüge dieser Anordnung, welche noch den Vorteil aufweist, dass magnetische Verluste vermieden werden und die aufeinanderfolgenden Magnetfelder und damit die Differenzierung der einzelnen Scheidezonen beliebig abgestimmt werden können. Will man bei dem Drehrohrscheider nach den Fig. 3 und 4 das Magnetfeld in seinem ganzen Luftquerschnitt ausnutzen, so kann man eine Abänderung treffen, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. In Fig. 5 wird das zu scheidende Gut in der Richtung des Pfeiles 25, also innen, aufgegeben.
Zwischen N und S gelangt das Gut in den Luftspalt eines sonst geschlossenen magnetischen Kreises. Taubes fällt durch den Luftspalt hindurch nach aussen (Pfeil 26), magnetisches bleibt im Magnetfeld hängen, wird bei der Rotation des Rohrscheiders mitgetragen und durch Abstreifer in bekannter Weise entfernt. Der magnetische Schluss kann entweder durch die bewickelt gezeichneten Arme 27 und 28 oder durch die Arme 29 oder 30 erfolgen.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung eines Drehrohrscheiders mit Innen-oder Aussenaufgabe sowie mit Repetition. Zwecks Innenaufgabe wird das Gut in der Richtung des Pfeiles 31 eingetragen. Eine erste Scheidung findet in der Zone 32 statt, in der magnetisches Gut haften bleibt, während unmagnetisrhes Gut durchfällt und in die äussere Scheidezone 33 gelangt, wo sich der Scheidungsprozess wiederholt. Taubes fällt in der Richtung des Pfeiles 34 nach aussen, während das magnetische Gut durch Abstreifer in bekannter Weise entfernt wird.
Auch dieser Scheider lässt sich als kombinierter Drehrohrtrommelscheider verwenden, indem man das Gut von aussen her aufträgt. Der Pfeil 35 zeigt diesen Vorgang an. Das Gut passiert dann zuerst die
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Anordnung der erforderlichen Abstreifer ergibt sich von selbst.
Selbstverständlich ist es hier sowie auch in allen andern Fällen ohne weiteres angängig, statt des Gleich-oder Wechselstromfeldes auch ein Drehstromfeld zu verwenden.
Beim Durchrollen des Scheidegutes durch den Scheider wird das Scheidegut immer wieder hochgehoben und die Scheidung um so öfter wiederholt, je länger der Scheider und je kleiner seine Neigung ist. Der Scheider kann entweder zylindrisch oder auch konisch ausgebildet sein, auch kann man den Luftspalt zwischen den Polen sowie die Fleischstärke und Felderregung in axialer Richtung ändern, so zwar, dass man mit demselben Scheider an verschiedenen Stellen Gut von verschiedenen magnetischen Eigenschaften, oder bei gleichen magnetischen Eigenschaften von verschiedener Stückgrösse, ausscheiden kann.
So kann man z. B. im vorderen Teile des Zylinders (Scheiders) eine gewisse Feldstärke erzeugen, dass in demselben nur magnetisches Gut von einer gewissen Korngrösse ausgeschieden wird. Daran
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schliesst sich ein konisches Sieb, das das taube Korn jener Korngrösse, von der das magnetische im vorderen Zylinder ausgeschieden wurde, als nunmehr überflüssigen Ballast durchfallen lässt. An diesen Austragzylinder für das feinere taube Korn schliesst sich auf derselben Achse ein zweiter Drehrohrscheider an, der z. B. magnetisch so eingerichtet ist, dass er nur gröberes Gut scheidet. Auf diese Weise wird das Klassieren und Scheiden zu gleicher Zeit erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum mechanischen Trennen von Materialien mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften, bei welchem man das Scheidegut im Innern eines zylindrischen Scheideraumes in relativer Drehbewegung zu einem Magnetfeld hindurchgehen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass das zu scheidende Material in einen durchwegs im Eisenmantel der Scheidetrommel geschlossenen magnetischen Kreis, der nur in der Scheidezone ringförmig unterbrochen ist, eingebracht wird, so dass das Scheidegut in das starke magnetische Feld des Luftspaltes hineinrollt und dort die magnetischen Teile desselben festgehalten werden.