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Vorrichtung zur magnetischen Trennung von losen Körpergemischen
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur magnetischen Trennung von losen Körpergemischen unter gleichzeitiger Anwendung von magnetischen und mechanischen Schwingungen, die von der gleichen Stromquelle erregt werden und mit gleicher Frequenz auf das Scheidegut einwirken.
Bei bekannten Scheidevorrichtungen dieser Art werden zu diesem Zweck durch Mehrphasenstrom erregte Wanderfelder oder Drehfelder angewendet. Es hat sich herausgestellt, dass mit den bekannten Vorrichtungen eine Trennung schwach magnetischer Körper von den unmagnetischen Teilen, insbesondere bei Korngrössen unter 0, 2 mm, nicht oder nur unbefriedigend gelingt.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Mängel bei Anwendung nicht wandernder, bloss pulsierender Felder behoben werden können..
Gemäss der Erfindung werden die auf das Scheidegut einwirkenden magnetischen und mechanischen Schwingungen in einem durch einphasigen Wechselstrom oder durch zerhackten Gleichstrom oder durch mit einphasigem Wechselstrom überlagerten Gleichstrom erregten, bloss pulsierenden Feld hervorgerufen. Vorzugsweise wird das Scheidegut, wie an sich bereits bekannt, auf der Unterseite einer überhängenden schiefen Ebene aufgebracht.
Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.
Durch die im Schnitt gezeichneten Spulen5' (Abb. i), die von einphasigem Wechselstrom oder von zerhacktem Gleichstrom oder von einem mit einphasigem Wechselstrom überlagerten Gleichstrom durchflossen werden, werden Scheidezonen R erzeugt. In diesen pulsiert ein magnetischer Fluss.
Die mechanischen Schwingungen werden beispielsweise in der Weise erzeugt, dass auf einer Platte P (Abb. 2) aus einem unmagnetischen Material flache Leisten L oder ein Sieb aus Eisen aufgebracht werden. Diese Platte P (Abb. 2) wird nun mit den eisernen Leisten auf die Scheidezonen R hohl aufgelegt. Ein Teil der magnetischen Kraftlinien der Zonen R geht nun durch die Leisten L. Diese vibrieren im Rhythmus des Magnetfeldes, und mit ihnen vibriert die ganze Platte P. Abb. 3 zeigt die aufeinandergelegten Teile.
Die Aufgabe des Gutes erfolgt bei A am oberen Ende der Platte. Legt man z. B. bei A ein Eisenblech schief gegen die Platte (Abb. i und 3), so vibriert dieses Blech im Rhythmus des Magnetfeldes, und das Aufgabegut rieselt vom Blech den Scheidezonen zu.
Die magnetischen Teilchen M (Abb. 3) machen folgenden Weg : Sie werden zunächst durch die magnetischen Kraftlinien an die Platte P angepresst. Beim Absinken des Magnetfeldes beginnen die magnetischen Teilchen von der Platte lotrecht niederzufallien. Bevor sie sich aber noch wesentlich von der Platte entfernt haben, steigt das Magnetfeld wieder an, die magnetischen Teilchen werden wieder auf die Platte geschleudert, allerdings etwas tiefer, etwa bei Mi. In jeder Halbperiode des Wechselstromes wiederholt sich dieses Spiel. Dem Auge sichtbar ist ein rasches Abwärtswandern der Teilchen von M nach Mi usw. unter
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gleichzeitiger intensiver Durchrüttelung des ganzen Gutes. Die unmagnetischen Teilchen T folgen der Schwerkraft und fallen als Schleier vertikal nach unten.
Die kräftige Bewegung der magnetischen Teilchen bewirkt, dass jedes von ihnen den an ihm haftenden unmagnetischen Staub oder auch gröbere unmagnetische Körner äusserst kräftig abschüttelt und in reinem Zustande am unteren Ende der überhängenden schiefen Ebene ankommt. Der Korngrenze sind deshalb bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nach unten keine Grenzen gezogen.
Die in Abb. i dargestellte Anordnung kann auch so abgeändert werden, dass zwei schiefe Ebenen dachförmig aneinandergereiht werden, wodurch die Aufgabe vereinfacht wird (Abb. 4). Man kann die Vorrichtung'auch so ausführen, dass man sie (Abb. 4) um die Achse X-X rotieren lässt. Dadurch bekommt man einen hohlen Kegelstumpf als Scheideraum.
Auch kann man den Kegelstumpf nach unten verflachen und so einen glockenförmigen Hohlraum als Scheidezone schaffen. Endlich kann man auch den Kegelstumpf durch einen Pyramidenstumpf ersetzen.
Sämtliche in den Abb. I bis 4 dargestellten Beispiele benutzen die Scheidung in der Zone des magnetischen Streufeldes, wie in Abb. 5 besonders dargestellt ist. Auf der Scheidezone R, in der der wechselnde magnetische Fluss pulsiert, ruht eine Stahllamelle L, die auf einer Platte P aus nichtmagnetischem Material befestigt ist. Im Rhythmus des Magnetfeldes schwingen nun Lamellen L und Platte P. Man sieht, dass das Material M sich nur in jenem Raume bewegt, der vom-magnetischen Streufluss erfüllt ist. Der magnetische Hauptfluss unmittelbar zwischen den Polen bleibt bei dieser Anordnung unausgenutzt.
Es lassen sich aber ohne weiteres Anordnungen treffen, die auch den magnetischen Hauptfluss ausnutzen, wie dies in den Beispielen gemäss den Abb. 6 bis 9 dargestellt ist.
In Abb. 6 ist der Rahmenkern eines Wechselstrommagneten dargestellt, dessen Mittelschenkel durch einen Luftspalt unterbrochen ist. Diese Unterbrechung ist die Scheidezone.
Der obere Pol besteht aus einzelnen Polschneiden, um die Konvergenz des Magnetfeldes zu steigern. Wie Abb. 7 zeigt, ist die Scheidezone R schräg gelagert, damit man wieder im Überhang einer schiefen Ebene arbeitet, wie dies in Abb. i dargestellt ist. Natürlich kann man auch ein Band für das magnetische Gut und ein solches für den tauben Abfall durch die Scheidezone hindurchführen (Abb. 7). In diesem Falle kann die Scheidezone auch horizontal sein. Andere Ausführungsformen, die ebenfalls im Hauptfelde arbeiten, zeigen die Abb. 8 und 9, bei denen eine Scheidezone zwischen den Polen ausgebildet ist.
Anstatt im Überhang einer schiefen Ebene zu arbeiten, wie es die Abb. I, 3, 4 und 7 darstellen, kann'man auch auf einer schiefen Ebene oder auf einer horizontalen Fläche arbeiten, wie dies in den Abb. 10 und II veranschaulicht ist. Gemäss Abb. 1O liegen die Schneidezonen R in einer Ebene oder sie sind treppenförmig nebeneinander angeordnet (Abb. 9). Die Scheidezonen sind in der Richtung der beiden Pfeile Q und Q2 geneigt. Bei A erfolgt die Aufgabe. Über den Scheidezonen liegen zunächst Stahllamellen, die im Rhythmus der Wechselfelder vibrieren. Das unmagnetische Gut folgt der resultierenden Neigung aus ssi und Q2.
Das magnetische Gut bewegt sich unter fortwährenden Vibrationen entlang den Scheidezonen in der Richtung der Pfeile Q4'Ist die Aufgabe bei A zu stark, so dass die ersten Scheidezonen nicht alles magnetische Gut erfassen können, so genügt es, Abweiser W z. B. in der Form von Gummiplättchen zwischen die Scheidezonen einzuschalten und leicht anzupressen, um den Überfall einer Scheidezone zwangsläufig zur nächsten Scheidezone zu führen.
Man kann die Ebene aber auch horizontal anordnen und den Transport des Gutes durch eine vibrierende Platte ersetzen, die über der eigentlichen Scheideplatte im Rhythmus des Magnetfeldes schwingt.
In Abb. II ist eine solche Anordnung dargestellt. Ein Solenoid wird mit demselben Wechselstrom betrieben, der auch die Scheidezonen R (Abb. 10) speist. Damit wird erreicht, dass die Feder F und die Platte T im Rhythmus des Wechselfeldes in Schwingung versetzt wird. Die Platte T ist unmittelbar über den Scheidezonen beweglich gelagert. Diese Anordnung ist besonders für die nasse Scheidung geeignet.
Bei allen Anordnungen wird die Frequenz des Wechselstromes dem Gute angepasst.
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Device for the magnetic separation of loose body mixtures
The invention relates to devices for the magnetic separation of loose body mixtures with the simultaneous use of magnetic and mechanical vibrations which are excited by the same power source and act on the material to be cut at the same frequency.
In known cutting devices of this type, traveling or rotating fields excited by multi-phase currents are used for this purpose. It has been found that with the known devices, a separation of weakly magnetic bodies from the non-magnetic parts, in particular with grain sizes below 0.2 mm, does not succeed, or only succeeds unsatisfactorily.
However, it has been shown that these deficiencies can be remedied by using non-wandering, merely pulsating fields.
According to the invention, the magnetic and mechanical vibrations acting on the material to be cut are produced in a merely pulsating field excited by single-phase alternating current or by chopped direct current or by direct current overlaid with single-phase alternating current. As is already known per se, the material to be cut is preferably applied to the underside of an overhanging inclined plane.
Some exemplary embodiments are shown in the drawing.
Separation zones R are generated by the coils 5 'drawn in section (Fig. I), through which single-phase alternating current or chopped direct current or a direct current superimposed with single-phase alternating current flow. A magnetic flux pulsates in these.
The mechanical vibrations are generated, for example, in such a way that flat strips L or a sieve made of iron are applied to a plate P (Fig. 2) made of a non-magnetic material. This plate P (Fig. 2) is now placed with the iron strips on the vaginal zone R hollow. A part of the magnetic lines of force of the zones R now goes through the strips L. These vibrate in the rhythm of the magnetic field, and with them the whole plate P vibrates. Fig. 3 shows the parts placed on top of one another.
The goods are fed in at A at the top of the plate. If you put z. If, for example, at A, an iron sheet is tilted against the plate (Fig. I and 3), this sheet vibrates in the rhythm of the magnetic field, and the feed material trickles down from the sheet to the cutting zones.
The magnetic particles M (Fig. 3) make the following path: They are first pressed against the plate P by the magnetic lines of force. When the magnetic field drops, the magnetic particles begin to fall down vertically from the plate. Before they have moved significantly away from the plate, the magnetic field rises again, the magnetic particles are thrown back onto the plate, albeit a little deeper, around Mi. This game is repeated in every half cycle of the alternating current. A rapid downward migration of the particles from M to Mi etc. is visible to the eye
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simultaneous intense shaking of the whole estate. The non-magnetic particles T follow the force of gravity and fall vertically downwards as a veil.
The vigorous movement of the magnetic particles causes each of them to shake off the non-magnetic dust or coarser non-magnetic grains adhering to them extremely vigorously and arrive in a pure state at the lower end of the overhanging inclined plane. In the device according to the invention, there are therefore no downward limits on the grain boundary.
The arrangement shown in Fig. I can also be modified so that two inclined planes are strung together like a roof, which simplifies the task (Fig. 4). The device can also be designed in such a way that it (Fig. 4) can be rotated around the X-X axis. This creates a hollow truncated cone as a separating space.
You can also flatten the truncated cone downwards and create a bell-shaped cavity as a cutting zone. Finally you can replace the truncated cone with a truncated pyramid.
All of the examples shown in Figs. 1 to 4 use the separation in the zone of the stray magnetic field, as shown in Fig. 5. On the cutting zone R, in which the alternating magnetic flux pulsates, rests a steel lamella L, which is fastened to a plate P made of non-magnetic material. In the rhythm of the magnetic field, lamellae L and plate P now vibrate. You can see that the material M only moves in that space that is filled with the magnetic leakage flux. The main magnetic flux directly between the poles remains unused in this arrangement.
However, arrangements can easily be made which also utilize the main magnetic flux, as shown in the examples according to FIGS. 6 to 9.
Fig. 6 shows the frame core of an alternating current magnet, the center leg of which is interrupted by an air gap. This interruption is the vaginal zone.
The upper pole consists of individual pole cutting edges to increase the convergence of the magnetic field. As Fig. 7 shows, the cutting zone R is positioned at an angle so that you can work again in the overhang of an inclined plane, as shown in Fig. I. Of course, you can also put a tape for the magnetic material and one for the deaf waste through the cutting zone (Fig. 7). In this case the vaginal zone can also be horizontal. Other embodiments, which also work in the main field, are shown in Figs. 8 and 9, in which a cutting zone is formed between the poles.
Instead of working in the overhang of an inclined plane, as shown in Figs. I, 3, 4 and 7, you can also work on an inclined plane or on a horizontal surface, as illustrated in Figs. 10 and II. According to Fig. 10, the cutting zones R lie in one plane or they are arranged next to one another in the form of steps (Fig. 9). The vaginal zones are inclined in the direction of the two arrows Q and Q2. At A the task takes place. At first there are steel lamellae above the vaginal zones, which vibrate to the rhythm of the alternating fields. The non-magnetic good follows the resulting slope from ssi and Q2.
The magnetic material moves with constant vibrations along the cutting zones in the direction of the arrows Q4 '. B. to switch in the form of rubber plates between the vaginal zones and lightly press to lead the attack of a vaginal zone inevitably to the next vaginal zone.
The plane can also be arranged horizontally and the transport of the goods can be replaced by a vibrating plate that oscillates over the actual cutting plate in the rhythm of the magnetic field.
Such an arrangement is shown in Fig. II. A solenoid is operated with the same alternating current that feeds the vaginal zones R (Fig. 10). This ensures that the spring F and the plate T are set in oscillation in the rhythm of the alternating field. The plate T is movably mounted directly above the cutting zones. This arrangement is particularly suitable for wet divorce.
In all arrangements, the frequency of the alternating current is adapted to the good.
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