AT513793A1 - Arrangement for collecting magnetizable metal parts in a fluid on a magnetic device - Google Patents
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Abstract
Anordnung zum Sammeln von magnetisierbaren Metallteilen in einem Fluid (1) an einer Magnetvorrichtung (2), welche Anordnung eine aus der Anordnung entfernbare Magnetvorrichtung (2) mit einem Magnetfeld (3) umfasst und welche Anordnung einen durch zumindest eine Wand (4) defmierten und ein Fluid (1) beinhaltenden Hohlraum (5) umfasst, wobeider Hohlraum (5) eine Eintrittsöffnung (6) und eine Austrittsöffnung (7) aufweist, wobei durch die Anordnung der Eintrittsöffnungsachse (8) der Eintrittsöffnung (6) und der Austrittsöffnungsachse (9) der Austrittsöffnung (7) in einem Winkel oder parallel zueinander und/oder wegen einer Ausbildung des Hohlraumes (5) mit einem anderen Querschnitt als die Eintrittsöffnung (6) und/oder die Austrittsöffnung (7) in einem zwischen Eintrittsöffnung (6) und Austrittsöffnung (7) situiertem Hohlraumteilbereich (10) ein turbulenter Strömungsbereich (12) bedingt istund/oder durch die Anordnung von Strömungselementen (11) im Fluid (1) ein turbulenterStrömungsbereich (12) bedingt ist,in welchem turbulentem Strömungsbereich (12) die Magnetvorrichtung (2) zumindest teilweise eingebracht ist, wobei die votumsmäßige Ausdehnung des Strömungsbereiches (12) der volumsmäßigen Ausdehnung eines ausreichend starken Magnetfeldes (3) zum Anziehen von Metallteilen mit einer zu erwartenden Masse an die Magnetvorrichtung (2) und Sammeln der Metallteile an der Magnetvorrichtung (2) entspricht, kleiner oder größer ist.Arrangement for collecting magnetizable metal parts in a fluid (1) on a magnetic device (2), which arrangement comprises a magnetic device (2) with a magnetic field (3) that can be removed from the device, and which device has a magnetic field defined by at least one wall (4) a cavity (5) containing fluid (1), the cavity (5) having an inlet opening (6) and an outlet opening (7), the arrangement of the inlet opening axis (8) of the inlet opening (6) and the outlet opening axis (9) the outlet opening (7) at an angle or parallel to each other and / or because of a formation of the cavity (5) with a different cross-section than the inlet opening (6) and / or the outlet opening (7) in a between inlet opening (6) and outlet opening ( 7), a turbulent flow region (12) is conditioned and / or by the arrangement of flow elements (11) in the fluid (1) a turbulent stream In which turbulent flow region (12), the magnetic device (2) is at least partially introduced, wherein the votumsmäßige extension of the flow region (12) of the volumsmäßig extension of a sufficiently strong magnetic field (3) for attracting metal parts with a expected mass to the magnetic device (2) and collecting the metal parts on the magnetic device (2) corresponds to, is smaller or larger.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Anordnung zum Sammeln von magnetisierbaren Metallteilen in einem Fluid an einer Magnetvorrichtung, welche Anordnung eine aus der Anordnung entfembare Magnetvorrichtung mit einem Magnetfeld umfasst und welche Anordnung einen durch zumindest eine Wand definierten und ein Fluid beinhaltenden Hohlraum umfasst.This invention relates to an arrangement for collecting magnetizable metal parts in a fluid on a magnetic device, which device comprises a magnetic device removable from the device with a magnetic field, and which device comprises a cavity defined by at least one wall and containing a fluid.
Die an der Magnetvorrichtung gesammelten Metallteile werden durch ein Ableiten des Fluides von diesem getrennt. Die Magnetvorrichtung ist aus dem Hohlraum entfembar auszuführen, um diese von den an der Magnetvorrichtung haftenden Metallteilen zu trennen. US4851116 offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen eines mit Metallteilen vermischten Fluides mittels einer Magnetvorrichtung. Die Magnetvorrichtung ist außerhalb des das Fluid leitenden Rohres angeordnet, sodass Teilmengen des Fluides an der Magnetvorrichtung ungereinigt vorbeifließen.The metal parts collected at the magnetic device are separated therefrom by discharging the fluid. The magnetic device is designed to be removable from the cavity to separate them from the adhering to the magnetic device metal parts. US4851116 discloses an apparatus for cleaning a metal mixed fluid by means of a magnetic device. The magnetic device is disposed outside of the fluid conducting tube so that subsets of the fluid flow past the magnetic device untreated.
In US4839044 findet sich kein Hinweis auf eine Anordnung der Magnetvorrichtung in Bezugnahme auf einen turbulenten Strömungsbereich, welcher eine gute Durchmischung des Fluides und somit eine gute Reinigung des Fluides sicherstellt.In US4839044 there is no reference to an arrangement of the magnetic device with respect to a turbulent flow area, which ensures a good mixing of the fluid and thus a good cleaning of the fluid.
Die in US5055190 offenbarte Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von in einem Hohlraum situierten Rohren mit einem kleineren Durchmesser als der Hohlraum, welche benachbart zu einer oder mehreren Magnetvomchtungen angeordnet sind. Der Fachmann erkennt, dass das durch die Rohre strömende Fluid eine laminare Strömung aufweist.The device disclosed in US5055190 comprises a plurality of tubes located in a cavity having a smaller diameter than the cavity, which are arranged adjacent to one or more Magnetvomchtungen. The person skilled in the art recognizes that the fluid flowing through the tubes has a laminar flow.
Die Dokumente DE2940521 und DE2914497 beschreiben jeweils eine Vorrichtung zur Reinigung eines Fluides mittels einer vom Fluid umsptilten Magnetvorrichtung, wobei im Vergleich zu der hier diskutierten Erfindung in DE2940521 und in DE2914497 der Hinweis auf die Ausbildung eines turbulenten Strömungsbereiches fehlt.The documents DE 2940521 and DE 2914497 each describe a device for purifying a fluid by means of a magnetic device reversed by the fluid, the reference to the formation of a turbulent flow area being missing in comparison with the invention discussed here in DE 29 40 521 and in DE 29 14 497.
Die in £1*0009467 beschriebene Vorrichtung basiert ebenso nicht auf der Reinigung eines Metallteile umfassenden Fluides mittels einer Magnetvorrichtung unter Ausnutzung des positiven Effektes einer Durchmischung eines Teilbereiches des Fluides, welcher Teilbereich des Fluides in Kontakt mit der Magnetvorrichtung steht.Likewise, the device described in EP 1 0009467 is not based on the cleaning of a fluid comprising metal parts by means of a magnetic device utilizing the positive effect of mixing a portion of the fluid which portion of the fluid is in contact with the magnetic device.
Die im Folgenden diskutierte Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Anordnung zum Reinigen eines durch magnetisierbare Metallteile verunreinigten Fluides mit einem hohen Wirkungsgrad bereitzustellen.The invention discussed in the following has the object to provide an arrangement for cleaning a contaminated by magnetizable metal parts fluid with a high efficiency.
Dies wird dadurch erreicht, dass ein turbulenter Strömungsbereich benachbart zu der Magnetvorrichtung geschaffen werden, um zumindest im Bereich der Magnetvorrichtung eine in Bezug auf die Reinigung des Fluides optimale Durchmischung des Fluides zu bewerkstelligen. • · • · · · · · • ·This is achieved by providing a turbulent flow region adjacent to the magnetic device in order to effect, at least in the region of the magnetic device, optimum mixing of the fluid with respect to the cleaning of the fluid. • · • · · · · · • ·
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Hohlraum eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweist, wobei durch die Anordnung der Eintrittsöffnungsachse der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnungsachse der Austrittsöffnung in einem Winkel oder parallel zueinander und/oder wegen einer Ausbildung des Hohlraumes mit einem anderen Querschnitt als die Eintrittsöffnung und/oder die Austrittsöffnung in einem zwischen Eintrittsöffnung und Austrittsöffhung situiertem Hohlraumteilbereich ein turbulenter Strömungsbereich bedingt ist.According to the invention this is achieved in that the cavity has an inlet opening and an outlet opening, wherein the arrangement of the inlet opening axis of the inlet opening and the outlet opening axis of the outlet opening at an angle or parallel to each other and / or because of a formation of the cavity with a different cross-section than the inlet opening and / or the outlet opening in a situated between the inlet opening and outlet opening cavity partial area a turbulent flow area is conditional.
Die Erfindung schließt nicht aus, dass Teilbereiche des Hohlraumes eine laminare Strömung aufweisen können. Es können auch Teilbereiche des Hohlraumes mit einer laminaren Strömung benachbart zu und/oder angrenzend an die Magnetvorrichtung angeordnet sein.The invention does not exclude that portions of the cavity may have a laminar flow. It is also possible to arrange portions of the cavity with a laminar flow adjacent to and / or adjacent to the magnetic device.
Es können alternativ oder in Kombination zu dem oben beschriebenen Merkmal durch die Anordnung von Strömungselementen im Fluid ein turbulenter Strömungsbereich bedingt sein.It may be due to the arrangement of flow elements in the fluid, a turbulent flow region as an alternative or in combination with the feature described above.
Das Fluid kann beispielsweise ein Öl oder ein Treibstoffgemisch sein. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Teil einer Antriebseinheit oder Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeuges.The fluid may be, for example, an oil or a fuel mixture. Preferably, the device according to the invention is a part of a drive unit or gear unit of a motor vehicle.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit Filtersystemen nach dem Stand der Technik kombiniert sein.The arrangement according to the invention can be combined with filter systems according to the prior art.
Die Magnetvorrichtung ist zumindest teilweise in den turbulenten Strömungsbereich eingebracht ist, wobei die volumsmäßige Ausdehnung des Strömungsbereiches der volumsmäßigen Ausdehnung eines ausreichend starken Magnetfeldes zum Anziehen von Metallteilen mit einer zu erwartenden Masse an die Magnetvorrichtung und zum Sammeln der Metallteile an der Magnetvorrichtung entspricht, kleiner oder größer ist.The magnetic device is at least partially introduced into the turbulent flow region, wherein the volumetric expansion of the flow region corresponds to the volumetric extent of a sufficiently strong magnetic field for attracting metal parts with an expected mass to the magnet device and collecting the metal parts on the magnet device, smaller or larger is.
Die im Rahmen dieser Offenbarung beschriebene Lösung basiert auf dem Prinzip der besseren Durchmischung eines turbulent bewegten Fluides. Die durch den turbulenten Strömungsbereich hervorgerufene ständige Durchmischung erhöht die Wirksamkeit der Magnetvorrichtung. Die turbulente Strömungsbereich ist vorzugsweise in jenem Teilbereich des Fluides situiert, in welchem Teilbereich das Magnetfeld wirkt.The solution described in the context of this disclosure is based on the principle of better mixing of a turbulent fluid. The constant mixing caused by the turbulent flow area increases the effectiveness of the magnetic device. The turbulent flow region is preferably situated in that subregion of the fluid in which subregion the magnetic field acts.
Das Größenverhältnis von turbulentem Strömungsbereich zu dem Magnetfeld bestimmt die Wirksamkeit des Reinigungsverfahrens.The size ratio of turbulent flow area to the magnetic field determines the effectiveness of the purification process.
Wenn der Strömungsbereich größer ist als das Magnetfeld ist, so werden auch verunreinigte Fluide aus Bereichen außerhalb des Magnetfeldes in dieses bewegt und so einer Reinigung unterworfen. Der Prozess des Sammelns der Metallteile an der Magnetvorrichtung ist relativ langwieriger. 2 3/15If the flow area is larger than the magnetic field, so contaminated fluids from areas outside of the magnetic field are moved into this and thus subjected to a cleaning. The process of collecting the metal parts on the magnetic device is relatively slower. 2 3/15
Bei einer gleichen oder kleineren volumsmäßigen Ausdehnung des turbulenten Strömungsbereiches als das Magnetfeld ist die Reinigung des Fluides durch die erfmdungsgemäße Anordnung am effektivsten.With an equal or smaller volumetric expansion of the turbulent flow area than the magnetic field, the cleaning of the fluid by the arrangement according to the invention is most effective.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann eine Vorrichtung umfassen, mittel welcher die an der Magnetvorrichtung gesammelten Magnetteile von der Magnetvorrichtung entfernt werden, sodass die an der Magnetvorrichtung gesammelten Metallteile die Feldstärke des Magnetfeldes nicht reduzieren.The arrangement according to the invention may comprise a device by means of which the magnetic parts collected at the magnetic device are removed from the magnetic device so that the metal parts collected at the magnetic device do not reduce the field strength of the magnetic field.
Ein in Kontakt mit der Magnetvorrichtung stehender erster Strömungsbereich des Fluides kann die Magnetvorrichtung in einer zu der Magnetvorrichtungsoberfläche der Magnetvorrichtung im Wesentlichen tangential gerichteten erste Strömungshauptrichtung umströmen, sodass das durchmischte Fluid möglichst über einen langen Zeitraum angrenzend an die Magnetvorrichtung verweilt.A first flow region of the fluid in contact with the magnetic device may bypass the magnetic device in a first main flow direction substantially tangential to the magnetic device surface of the magnetic device such that the mixed fluid lingers adjacent to the magnetic device for as long as possible.
Das Fluid kann sich in einer polygonalen Strömungsrichtung unter Wahrung der tangential orientierten ersten Strömungshauptrichtung um die Magnetvorrichtungsoberfläche fließen. Die polygonale Strömungsrichtung kann beispielsweise schraubenförmig sein.The fluid may flow around the magnet device surface in a polygonal flow direction while maintaining the tangentially oriented first flow direction. The polygonal flow direction may be helical, for example.
Es kann so die Wirksamkeit der Magnetvorrichtung in Bezug auf die Reinigung des Fluides gesteigert werden, wobei die Dauer des Kontaktes des an der Magnetvorrichtungsoberfläche vorbeiströmenden Fluides mit der Magnetvorrichtungsoberfläche maximiert wird.Thus, the efficiency of the magnetic device with respect to the cleaning of the fluid can be increased, maximizing the duration of contact of the fluid flowing past the magnetic device surface with the magnetic device surface.
Ein zu der Magnetvorrichtung benachbart situierter zweiter Strömungsbereich des Fluides kann eine im Wesentlichen auf die Magnetvonichtungsoberfläche rechtwinkelig gerichtete zweite Strömungshauptrichtung aufweisen.A second flow region of the fluid adjacent to the magnetic device may have a second main flow direction substantially perpendicular to the magnetic directing surface.
Die Bewegung des Fluides zu der Magnetvorrichtung bei gleichzeitiger Durchmischung des Fluides kann durch diese Strömungsform gesteigert werden.The movement of the fluid to the magnetic device with simultaneous mixing of the fluid can be increased by this flow form.
Es sei im Rahmen dieser Offenbarung explizit erwähnt, dass eine Hauptströmungsrichtung in einem Bereich auch Teilströmungsrichtungen umfassen kann, welche in einem beliebigen Winkel zu der Hauptströmungsrichtung orientiert sind. In Bezugnahme auf die gängige Lehre ist die Hauptströmungsrichtung die vektorielle Summe der Teilströmungsrichtungen.It should be explicitly noted in the context of this disclosure that a main flow direction in one region may also include partial flow directions oriented at any angle to the main flow direction. With reference to the common teaching, the main flow direction is the vectorial sum of the partial flow directions.
Die Magnetvorrichtung kann eine Haupterstreckungsrichtung aufweisen, welche zu der Hauptströmungsrichtung des Fluides parallel gerichtet ist, sodass der in Kontakt zu der Magnetvorrichtung stehende Bereich des Fluides einem möglichst lange Kontaktdauer mit der Magnetvorrichtung aufweist.The magnet apparatus may have a main extension direction which is parallel to the main flow direction of the fluid, so that the portion of the fluid in contact with the magnet apparatus has the longest possible contact time with the magnet apparatus.
Die Magnetvorrichtung kann jede beliebige Form aufweisen. Die Magnetvorrichtung kann die Form eines schraubenförmigen Prismas aufweisen. Weiters kann die Magnetvorrichtung ein mit Löchern 3 4/15The magnetic device may have any shape. The magnetic device may be in the form of a helical prism. Furthermore, the magnetic device with a holes 3 4/15
oder Spalten versehenes Prisma sein, wobei das Fluid durch die Löcher und/oder Spalte wegen der turbulenten Strömung strömt. Die Form der Magnetvorrichtung ist unter anderem so zu wählen, dass eine möglichst großen Magnetvorrichtungsoberfläche mit dem Fluid in Kontakt steht.or column provided prism, wherein the fluid flows through the holes and / or column because of the turbulent flow. Among other things, the shape of the magnetic device is to be selected so that the largest possible magnetic device surface is in contact with the fluid.
Der Hohlraum kann ein Leitelement als ein Strömungselement umfassen, durch welches Strömungselement gemäß obiger Offenbarung eine turbulente Strömung des Fluides in einem Bereich geschaffen wird.The cavity may comprise a baffle as a flow element through which flow element, as disclosed above, creates a turbulent flow of the fluid in a region.
Die Wand des Hohlraumes und die Leitflächen können einstückig ausgebildet sein.The wall of the cavity and the guide surfaces may be integrally formed.
Die Anordnung kann eine Filtervorrichtung als ein Strömungselement umfassen, welche Filtervorrichtung das Fluid beim Durchfließen des Hohlraumes passiert.The assembly may include a filter device as a flow element, which filter device passes through the fluid as it passes through the cavity.
Die Anordnung kann im Hohlraum angeordnete bewegte Antriebsteile wie beispielsweise die Zahnräder eines Getriebes umfassen, welche Antriebsteile vom Fluid beim Durchfließen des Hohlraumes zumindest teilweise umspült sind und somit das Fluid antrieben. Die bewegten Antriebsteile können so als Strömungselemente wirken.The arrangement may include moving drive parts arranged in the cavity, such as the gears of a transmission, for example, which drive parts are at least partially surrounded by the fluid during the passage through the cavity and thus drive the fluid. The moving drive parts can thus act as flow elements.
Die Antriebsteile sind durch das Fluid zumindest teilweise umspült. Durch die Bewegung der Antriebsteile wird ein turbulenter Strömungsbereich geschaffen, wobei die Antriebsteile hierzu gerichtete Schaufelflächen nach dem Stand der Technik umfassen kann, welche die Erzeugung eines turbulenten Strömungsbereiches begünstigen. Die nicht mit einem weiteren Zahnrad in Eingriff stehenden Zähne eines Zahnrades können beispielsweise die Herstellung eines turbulenten Strömungsbereiches hervorrufen.The drive parts are at least partially surrounded by the fluid. The movement of the drive parts creates a turbulent flow area, which drive parts may comprise prior art blade surfaces which promote the creation of a turbulent flow area. For example, the teeth of a gear not meshing with another gear may cause the production of a turbulent flow area.
Die volumsmäßige Ausdehnung des turbulenten Strömungsbereiches kann den gesamten Hohlraum umfassen.The volumetric expansion of the turbulent flow area may encompass the entire cavity.
Figur 1 und Figur 2 zeigen jeweils Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung bei verschiedenen Filtersystemen.FIG. 1 and FIG. 2 each show embodiments of the arrangement according to the invention in various filter systems.
Figur 3 und Figur 4 zeigen weitere Ausführungsformen der »findungsgemäßen Anordnung bei Getrieben.Figure 3 and Figure 4 show further embodiments of the inventive arrangement in gearboxes.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausfiihrungsform der erfindungsgemäßen Anordnung bei Getrieben. ln den Figuren werden die folgenden Bezugszeichen für die Kennzeichnung der nachstehenden Elemente verwendet. 1 Fluid 2 Magnetvorrichtung 3 Magnetfeld 4 5/15FIG. 5 shows a further embodiment of the arrangement according to the invention in transmissions. In the figures, the following reference numerals are used to denote the following elements. 1 fluid 2 magnetic device 3 magnetic field 4 5/15
• ·• ·
·· ·· 4 Wand 5 Hohlraum 6 Eintrittsöffhung 7 Austrittsöffnung 8 Eintrittsöffnungsachse 9 Austrittöffnungsachse 10 Hohlraumteilbereich 11 Strömungselemente 12 turbulenter Strömungsbereich 13 erster Strömungsbereich 14 erste Strömungshauptrichtung 15 Magnetvorrichtungsoberfläche 16 zweiter Strömungsbereich 17 zweite Strömungshauptrichtung 18 Haupterstreckungsrichtung 19 Hauptströmungsrichtung 20 Filtervorrichtung 21 Antriebsteile 22 Eintrittskanal 23 Eintrittskanalwand 24 Adapter 25 Getriebeeinheit 26 Ansatz···· 4 Wall 5 Cavity 6 Inlet opening 7 Outlet opening 8 Inlet opening axis 9 Outlet opening axis 10 Cavity section 11 Flow elements 12 Turbulent flow area 13 First flow area 14 First flow main direction 15 Magnet device surface 16 Second flow area 17 Second main flow direction 18 Main extension direction 19 Main flow direction 20 Filter device 21 Drive parts 22 Inlet channel 23 Inlet channel wall 24 Adapter 25 Gear unit 26 shoulder
Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Sammeln von magnetisierbaren Metallteilen in einem Fluid 1 an einer Magnetvorrichtung 2. Figur 1 zeigt ein Schnittbild einer solchen Anordnung umfassend einen Ölfilter oder Treibstofffilter, in welchem eine aus dem Ölfilter oder Treibstofffilter entfembare Magnetvorrichtung 2 mit einem Magnetfeld 3 angeordnet ist. Der Ölfilter oder Treibstofffilter (im Folgenden kurz Filter genannt) ist ein Filter nach dem Stand der Technik.Figure 1 shows a possible embodiment of the inventive arrangement for collecting magnetizable metal parts in a fluid 1 to a magnetic device 2. Figure 1 shows a sectional view of such an arrangement comprising an oil filter or fuel filter, in which a removable from the oil filter or fuel filter magnetic device 2 with a Magnetic field 3 is arranged. The oil filter or fuel filter (hereafter referred to as filter) is a filter according to the prior art.
Die Anordnung umfasst einen durch die Wand 4 des Filters definierten Hohlraum 5, in welchem Hohlraum 5 das zu reinigende Fluid 1 beinhaltet ist. Der Hohlraum 5 weist eine Eintrittsöffnung 6 und eine Austrittsöffnung 7 auf, wobei die Eintrittsöffhungsachse 8 der Eintrittsöffhung 6 und die Austrittsöffnungsachse 9 der Austrittsöffnung 7 in einem Winkel von circa 90° angeordnet sind. Des Hohlraum 5, die Eintrittsöffhung 6 und die Austrittsöffnung 7 weisen eine jeweils andere Querschnittsform gesehen in Richtung parallel als auch rechtwinklig zu der jeweiligen Strömungsrichtung auf. 5 6/15The arrangement comprises a cavity 5 defined by the wall 4 of the filter, in which cavity 5 the fluid 1 to be cleaned is contained. The cavity 5 has an inlet opening 6 and an outlet opening 7, the inlet opening axis 8 of the inlet opening 6 and the outlet opening axis 9 of the outlet opening 7 being arranged at an angle of approximately 90 °. The cavity 5, the inlet opening 6 and the outlet opening 7 each have a different cross-sectional shape seen in the direction parallel to and at right angles to the respective flow direction. 5 6/15
Das zu reinigende Fluid tritt einen Eintrittskanal 22 passierend über eine Eintrittsöffhung 6 in den Hohlraum 5 ein. Durch die oben beschriebene Ausbildung von Eintrittsöffnung 6, Austrittsöffnung 7 und Hohlraum 5 sowie die Anordnung dieser zueinander und die Ausbildung der Übergänge zwischen Eintrittsöffnung 6 und Hohlraum 5, bildet sich nach der gängigen Lehre in einem zwischen der Eintrittsöffnung 6 und der Austrittsöffnung 7 situierten Hohlraumteilbereich 10 ein turbulenter Strömungsbereich 12. Die Ausbildung des turbulenten Strömungsbereiches 12 ist unter anderem abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des in den Hohlraum 5 eintretenden Fluides 1.The fluid to be cleaned enters an inlet channel 22 passing through a Eintrittsöffhung 6 in the cavity 5 a. Due to the above-described formation of inlet opening 6, outlet opening 7 and cavity 5 and the arrangement of these to each other and the formation of the transitions between inlet opening 6 and cavity 5, is formed according to the common teaching in a located between the inlet opening 6 and the outlet opening 7 cavity portion 10th a turbulent flow region 12. The formation of the turbulent flow region 12 is dependent inter alia on the flow velocity of the fluid 1 entering the cavity 5.
Die in Figur 1 in Form eines Schnittbildes dargestellte Anordnung umfasst weiters ein im Fluid angeordnetes Strömungselement 11. Dieses ist zum einem als eine in der Eintrittsöffnung 6 angeordnete Filtervorrichtung 20 ausgebildet, welche durch die Ausbildung der Filtervorrichtung 20 nach dem Stand der Technik eine turbulente Strömung des durchfließenden Fluides 1 hervorruft. Zum anderen bedingt eine im Filter angeordnete Eintrittskanalwand 23 als Leitelement in Kombination mit der Anordnung von Hohlraum 5, Eintrittsöffnung 6 und Austrittsöffnung 7 eine mehrmalige Richtungsänderung des die Anordnung durchströmenden Fluides 1. Die Eintrittskanal wand 23 als Leitelement ist einstückig mit der den Hohlraum 5 definierenden Wand 4 ausgebildet. Nach gängiger Lehre ruft eine mehrmalige Richtungsänderung eines strömenden Fluides insbesondere bei einer eckigen Ausbildung eines durchströmten Fluidkanals eine turbulente Strömung hervor.The arrangement shown in FIG. 1 in the form of a sectional view further comprises a flow element 11 arranged in the fluid. This is designed as a filter device 20 arranged in the inlet opening 6, which forms a turbulent flow through the design of the filter device 20 according to the prior art flowing through 1 causes fluid. On the other hand, a arranged in the filter inlet channel wall 23 as a guide element in combination with the arrangement of cavity 5, inlet opening 6 and outlet 7 a repeated change in direction of the fluid flowing through the arrangement 1. The inlet channel wall 23 as a guide element is integral with the cavity 5 defining wall 4 formed. According to current teaching, a repeated change of direction of a flowing fluid causes a turbulent flow, in particular in the case of an angular formation of a flow-through fluid channel.
Es ist in dem turbulentem Strömungsbereich 12 ist die Magnetvorrichtung 2 zumindest teilweise eingebracht, wobei die volumsmäßige Ausdehnung des Strömungsbereiches 12 der volumsmäßigen Ausdehnung eines ausreichend starken Magnetfeldes 3 zum Anziehen von Metallteilen mit einer zu erwartenden Masse an die Magnetvorrichtung 2 und Sammeln der Metallteile an der Magnetvorrichtung 2 entspricht beziehungsweise kleiner ist.It is in the turbulent flow area 12, the magnetic device 2 is at least partially introduced, wherein the volumetric expansion of the flow area 12 of the volumetric extent of a sufficiently strong magnetic field 3 for attracting metal parts with an expected mass to the magnetic device 2 and collecting the metal parts on the magnetic device 2 corresponds or is smaller.
Ein im Hohlraumteilbereich 10 situierter erster Strömungsbereich 13 weist eine ersteA first flow area 13 situated in the cavity portion 10 has a first one
Strömungshauptrichtung 14 auf, welche im Wesentlichen tangential zu derFlow direction 14, which is substantially tangential to the
Magnetvorrichtungsoberfläche 15 orientiert ist. Der erste Strömungsbereich 13 ist im Wesentlichen jener Teil der Fluides 1, welcher die Magnetvorrichtung 2 kontaktiert.Magnetvorrichtungsoberfläche 15 is oriented. The first flow region 13 is essentially that part of the fluid 1 which contacts the magnetic device 2.
Ein im Hohlraum 5 situierter zweiter Strömungsbereich 14 weist eine zweite Strömungshauptrichtung auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Magnetvorrichtungsoberfläche 15 orientiert ist.A second flow region 14 situated in the cavity 5 has a second flow main direction, which is oriented substantially perpendicular to the magnetic device surface 15.
Die Magnetvorrichtung 2 weist eine Haupterstreckungsrichtung 18 auf, welche sich im Wesentlichen parallel zu der jeweiligen Strömungsrichtung des strömenden Fluides 1 erstreckt. Im Bereich des ersten Strömungsbereiches 13 sind die erste Strömungshauptrichtung und die Haupterstreckungsrichtung 18 parallel.The magnetic device 2 has a main extension direction 18, which extends substantially parallel to the respective flow direction of the flowing fluid 1. In the region of the first flow region 13, the first flow main direction and the main extension direction 18 are parallel.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Anordnung im Bereich eines Treibstofffilters oder Ölfilters (im Folgenden wiederum kurz Filter genannt). 6 7/15 • ·FIG. 2 shows a further embodiment of the arrangement according to the invention in the region of a fuel filter or oil filter (again referred to below as filter for short). 6 7/15 • ·
···♦ ·· • · · • · · ··· ··· ·········································
·· • · • ♦ ··· ·······················
Die Anordnung zum Sammeln von magnetisierbaren Metallteilen in einem Fluid 1 umfasst im Wesentlichen den Filter und eine aus dem Filter entfembare Magnetvorrichtung 2 mit einem Magnetfeld 3.The arrangement for collecting magnetizable metal parts in a fluid 1 essentially comprises the filter and a magnetic device 2 which can be removed from the filter and has a magnetic field 3.
Der Filter umfasst einen durch eine Wand 4 definierten Hohlraum 5, welcher Hohlraum 5 das zu reinigende Fluid 1 beinhaltet. Das Fluid 1 strömt in der in Figur 2 gezeigten Anordnung im Wesentlichen von rechts nach links.The filter comprises a cavity 5 defined by a wall 4, which cavity 5 contains the fluid 1 to be cleaned. The fluid 1 flows in the arrangement shown in Figure 2 substantially from right to left.
Der Hohlraum 5 umfasst eine Eintrittsöffnung 6, durch welchen das zu reinigende Fluid 1 in den Hohlraum 5 einströmt. An der gegenüberliegenden Seite des Hohlraumes 5 strömt das durch die im Hohlraum 5 angeordnete Filtervorrichtung 20 und durch die Magnetvorrichtung 2 gereinigte Fluid 1 durch eine Austrittsöffhung 7 aus dem Hohlraum 5 aus. Die Eintrittsöffnungsachse 8 der Eintrittsöffnung 6 und die Austrittsöffhungsachse 9 der Austrittsöffhung 7 sind parallel und deckungsgleich angeordnet und weisen eine gleiche Querschnittsform auf. Die Querschnittsform der Eintrittsöffnung 6 und der Austrittsöffnung 7 jeweils gesehen in Richtung parallel und senkrecht zu der jeweiligen Strömungsrichtung unterscheidet sich von der Querschnittsform des Hohlraumes 5 gesehen in Richtung parallel und senkrecht zu der jeweiligen Strömungsrichtung im Hohlraum 5.The cavity 5 comprises an inlet opening 6, through which the fluid 1 to be cleaned flows into the cavity 5. On the opposite side of the cavity 5 flows through the arranged in the cavity 5 filter device 20 and purified by the magnetic device 2 fluid 1 through an outlet opening 7 from the cavity 5 from. The inlet opening axis 8 of the inlet opening 6 and the outlet opening axis 9 of the outlet opening 7 are arranged parallel and congruent and have the same cross-sectional shape. The cross-sectional shape of the inlet opening 6 and the outlet opening 7 respectively seen in the direction parallel and perpendicular to the respective flow direction differs from the cross-sectional shape of the cavity 5 seen in the direction parallel and perpendicular to the respective flow direction in the cavity fifth
Der Hohlraum 5 umfasst eine im Hohlraum 5 zwischen Eintrittsöffnung 6 und Austrittsöffnung 7 angeordnete Filtervorrichtung 20 als Strömungselement 11, welche wegen der hervorgerufenen Änderung der Strömungsrichtung und wegen der im Vergleich zu der Durchflussrate im Bereich der Eintrittsöffnung 6 und/oder Austrittsöffhung 7 geänderten Durchflussrate im Bereich der Filtervorrichtung in Kombination mit der oben beschriebenen Anordnung von Hohlraum 5, Eintrittsöffnung 6 und Austrittsöffhung 7 die Ausbildung von turbulenten Strömungsbereichen 12 hervorruft. Die Strömungsbereiche 12 treten in Strömungsrichtung gesehen vor und nach der Filtervorrichtung 20 auf.The cavity 5 comprises a filter device 20 arranged in the cavity 5 between inlet opening 6 and outlet opening 7 as a flow element 11 which, because of the caused change in the flow direction and because of the compared to the flow rate in the region of the inlet opening 6 and / or outlet opening 7 changed flow rate in the range the filter device in combination with the above-described arrangement of the cavity 5, inlet opening 6 and outlet opening 7 causes the formation of turbulent flow areas 12. The flow regions 12 occur in the flow direction before and after the filter device 20.
Es ist jeweils eine Magnetvorrichtung 2 in den Strömungsbereichen 12 angeordnet. Der zu der Magnetvorrichtung 2 benachbarte zweite Strömungsbereich 16 weist eine zweite Strömungshauptrichtung 17, welche in einem Winkel von 90° zu der Magnetvorrichtungsoberfläche 15 angeordnet ist. Der Hohlraum 5 ist so ausgebildet, dass der an die Magnetvorrichtung 2 angrenzende erste Strömungsbereich 13 eine erste Strömungshauptrichtung 14 aufweist, welche parallel zu der Magnetvorrichtungsoberfläche 15 orientiert ist.In each case, a magnetic device 2 is arranged in the flow regions 12. The second flow region 16 adjacent to the magnetic device 2 has a second flow main direction 17, which is arranged at an angle of 90 ° to the magnetic device surface 15. The cavity 5 is formed so that the first flow area 13 adjacent to the magnetic device 2 has a first flow main direction 14 oriented parallel to the magnetic device surface 15.
Figur 3 und Figur 4 zeigen Schnittbilder einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung umfassend eine Getriebeanordnung und eine Magnetvorrichtung 2 mit einem Magnetfeld 3.FIG. 3 and FIG. 4 show sectional views of an embodiment of the arrangement according to the invention comprising a gear arrangement and a magnetic device 2 with a magnetic field 3.
Die Getriebeanordnung umfasst einen durch Wände 4 definierten und ein Fluid beinhaltender Hohlraum 5, in welchem Hohlraum 5 Antriebsteile 21 wie beispielsweise Zahnräder angeordnet sind. 7 8/15The gear arrangement comprises a defined by walls 4 and a fluid-containing cavity 5, in which cavity 5 drive parts 21 such as gears are arranged. 7 8/15
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Die Zahnräder wirken als Strömungselemente, wobei jedes Zahnrad durch seine Bewegung einen turbulenten Strömungsbereich 13 hervorruft.The gears act as flow elements, each gear causing a turbulent flow region 13 by its movement.
Es ist in den turbulenten Strömungsbereichen 13 jeweils eine Magnetvorrichtung 2 angeordnet, wobei eine erste Strömungshauptrichtung 14 eines an die Magnetvorrichtungsoberfläche 15 angrenzenden ersten Strömungsbereiches 13 senkrecht auf die Magnetvorrichtungsoberfläche 15 orientiert ist. Zu der Magnetvonichtung 2 benachbart angeordnete zweite Strömungsbereiche 16 weisen eine auf die Magnetvorrichtungsoberfläche 15 rechtwinklig gerichtete zweite Strömungshauptrichtung 15 auf.A respective magnetic device 2 is arranged in the turbulent flow regions 13, wherein a first flow main direction 14 of a first flow region 13 adjoining the magnetic device surface 15 is oriented perpendicular to the magnetic device surface 15. Second flow regions 16 arranged adjacent to the magnet device 2 have a second flow main direction 15 directed at right angles to the magnet device surface 15.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, wobei die Magnetvorrichtung in einen zwischen einer Getriebeeinheit 25 und einer Filtervorrichtung 20 angeordnetem Adapter 24 angeordnet ist. Das zu reinigende Fluid 1 wie beispielsweise ein Getriebeöl fließt aus der Getriebeeinheit 25 durch einen Hohlraum 5 zu der in Strömungsrichtung gesehen nachfolgend angeordneten Filtervorrichtung 20. Es ist die Magnetvorrichtung 2 als Schraube ausgebildet in den Hohlraum 5 eingebracht, wobei die Magnetvorrichtung 2 auch als Strömungselement 11 wirkt. Die Magnetvorrichtung 2 weist zu der den Hohlraum 5 begrenzenden Wand 4 einen Anstand auf, sodass die Magnetvorrichtung 2 von dem den Hohlraum 5 durchströmenden Fluid umspült wird. Durch die Anordnung der Magnetvorrichtung 2 zentral im Hohlraum 5 und/oder der Ausbildung der Magnetvorrichtung 2 als Strömungselement 11 nach gängiger Lehre wird zwischen der Eintrittsöffnung 6 und der Austrittsöffnung 7 ein turbulenter Strömungsbereich 12 geschaffen. In Bezugnahme auf die gängige Lehre ist der turbulente Strömungsbereich 12 in Strömungsrichtung gesehen hinter der Magnetvorrichtung 2 situiert.FIG. 5 shows a further embodiment of the arrangement according to the invention, wherein the magnetic device is arranged in an adapter 24 arranged between a gear unit 25 and a filter device 20. The fluid 1 to be cleaned, such as, for example, a gear oil, flows out of the gear unit 25 through a cavity 5 to the filter device 20 arranged downstream as viewed in the flow direction. The magnet device 2 is designed as a screw and introduced into the cavity 5, wherein the magnet device 2 also acts as a flow element 11 acts. The magnetic device 2 has to the cavity 4 delimiting wall 4 a decency, so that the magnetic device 2 is surrounded by the fluid flowing through the cavity 5. Due to the arrangement of the magnetic device 2 centrally in the cavity 5 and / or the formation of the magnetic device 2 as a flow element 11 according to common teaching, a turbulent flow region 12 is created between the inlet opening 6 and the outlet opening 7. With reference to the conventional teaching, the turbulent flow region 12 is situated behind the magnetic device 2 as seen in the flow direction.
In Analogie hierzu ist in der in Figur 5 gezeigten Vorrichtung eine weitere Magnetvorrichtung 2‘ im Adapter 24 zur Reinigung des Fluides strömend von der Filtervorrichtung 20 zu der Getriebeeinheit 25 angeordnet.In analogy thereto, in the device shown in FIG. 5, a further magnet device 2 'is arranged in the adapter 24 for the purpose of cleaning the fluid flowing from the filter device 20 to the gear unit 25.
Der Adapter 24 ist mit dem einen Ende auf den nach dem Stand der Technik für die Filtervorrichtung 20 vorgesehenen Ansatz 26 aufschraubbar, wobei auf das andere Ende des Adapters 24 die Filtervorrichtung 20 aufgeschraubt wird.The adapter 24 can be screwed with one end to the provided according to the prior art for the filter device 20 approach 26, wherein on the other end of the adapter 24, the filter device 20 is screwed.
Es sind in Figur 5 nicht alle Elemente mit Bezugszeichen markiert, um die Übersichtlichkeit der Figur 5 zu wahren. 8 9/15Not all elements in FIG. 5 are marked with reference symbols in order to preserve the clarity of FIG. 8 9/15
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