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Cylindre séparateur à aimantation permanente sans enveloppe cylindrique antimagnétique.
Des cylindres séparateurs électro-magnétiques pour l'élimination de particules ferro-magnétiques de matières en tas mouillées et sèches de toute espèce sont déjà connus depuis de longues années. Mais outre que, pour la mise en marche d'installations de cette espèce, on consomme du cou- rant électrique coûteux, et que des câbles d'embranchement et d'autres installations supplémentaires compliquées et chè- res sont nécessaires, om connaît généralement les inconvénients consistant en la surveillance continue, pannes en cas d'humi- dité, des réparations continuelles, des risques d'accidents, etc
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-Le développement de nouveaux aciers à aimantation permanente, aciers Al-Ni et Al-Ni-Cm,
qui présentent en comparaison avec les aciers magnétiques antérieurs comprenant l'alliage Wolfram - Chrome et cobalt, des augmentations d'aimantation permanente, permettent de plus en plus de remplacer les cylindres sépara- teurs électro-magnétiques par des cylindres à base d'aimantation permanente. Bien que les rares constructions à base d'aimanta- tion permanente connues récemment suppriment les inconvénients inhérents aux cylindres électro-magnétiques, elles ne purent être employées avec succès que dans les cas où des matières en tas très fines et à particules de même grandeur, telles par exemple que des grains de blé ou d'autres mélanges fins anti-magnétiques et ferro-magnétiques à faible côté d'éboule- ment,doivent être nettoyées.
Ces cylindres, constitués par une enveloppe extérieure non magnétique dans laquelle sont montés des systèmes magnétiques souvent très compliqués, ce qui pré- sente souvent des difficultés, agissent par l'intermédiaire de champs magnétiques franchissant un entrefer, et les champs ne produisent leur effet magnétique que directement à la sur - face extérieure de l'enveloppe cylindrique; donc les particu- les ferro-magnétiques dans le tas ne sont attirées que lors- qu'elles se trouvent tout près de l'entrefer, et par, suite ces installations n'ont pas d'action en profondeur et ne sont pas capables d'attirer et de garder des particules ferro-magnétiques situées dans des zones plus élevées du tas.
L'action magnétique est encore affaiblie par l'enveloppe anti-magnétique du cylin- dre étant donné que, comme on le sait, la force d'attraction magnétique diminue avec le carré de 1 CI. distance à la surface d'émission des lignes de force magnétiques. Des cylindres de cette espèce sont par exemple complètement inutilisables comme cylindres, de renvoi d'installations de rubans transporteurs, comme le représente schématiquement la figure 1, à cause des raisons signalées plus haut, parce que dans ce cas, non seulement @
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l'épaisseur de l'enveloppe antimagnétique du cylindre, mais encore. l'épaisseur du ruban transporteur doit être franchie par le champ magnétique.
Le cylindre séparateur suivant la présente invention ne présente- pas le s inconvénients! cités plus haut, mais possède par contre une action en profondeur étonnante, at- tirant même des particules ferro-magnétiques enfoncées. profondément dans le tas, et les garadant, et pouvant même être employé dans des installations de rubans transporteurs comme cylindres de renvoi. il ne comporte,par suite de sa constructinn, aucune enveloppe, de cylindre antimagnétique et a pour cette raison une plus grande puissance, magnétique; parce que les différents systèmes magnétiques accouplé s constituent également l'enveloppe magnétique et sont ef- ficaces directement à partir de la surface d'émission du champ magnétique.
Mais il est également possible de prévoir en plus autour de ce corps cylindrique magnétique une en- veioppe de protection cylindrique antimagnétique, dans le but de protéger, lorsque les matières à nettoyer sont très humides, les systèmes magnétiques contre la corrosion.
Mais dans ces cas également l'action en profondeur est beaucoup meilleure par rapport aux systèmes connus jus- qu'à présent, à cause de la construction suivant la pré- sente invention. Une telle enveloppe de protection est indiquée par le chiffré de référence 11 dans la figure 8.
.La fabrication d'un cylindre séparateur suivant la présente invention est très simple et peu compliquée et peut se faire à un faible prix de revient. Le cylindre se compose suivant les dimensions désirées de différents éléments magnétiques constitués par des aimants en acier doux magnétique, par exemple de l'acier au Al-Ni ou de l'acier au Al-Ni-Co par des pièces d'écartement antima- gnétiques et les,plaques, de protection et d'autres ac- @
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cessoires: tels que brides avec bouts d'axe et vis de fixation.
Les figures 2 et 3 représentent un cylindre séparateur suivant la présente invention.
Des disques annulaires en fer doux 3 et des disques magné tiques. 4: , en acier magnétique Al-Ni ou Al-Ni-Co aimàntéa dans la direction de l'axe du cylindre sont montés sur un tube de guidage. et de centrage cylindrique 7 et sont centrés et combinés de façon telle que chaque fois deux pôles S et deux pôles N sont appliqués à une plaque conductrice en fer doux, de sorte qu'ainsi un champ magnétique d'intensité doubla est produit aux extrémités de pôle S' N'.Cette combinaison d'ai- mants et de plaques en fer seule produit déjà un champ magné- tique plus intense qu'avec des- cylindres de construction or- dinaire, sur la surface extérieure du cylindre.
Puisque deux p8les de marne polarité, sont séparés par une plaque en fer doux et se repoussent donc, les lignes de force des deux pales- se- ront dirigées également avec une certaine pression magnétique par le chemin de la moindre résistance à travers les plaques en fer doux vers la surface du cylindre, ce qui produit un champ magnétique à aimantation permanente, se trouvant sous une pression magnétique, dirigé vers l'extérieur et exerçant son action en profondeur. L'action en profondeur magnétique ou la pression magnétique peut encore être augmentée par des évidements prévus dans les plaques en.fer doux de la façon représentée par le dessin,
ce qui assure égale-ment un montage plus solide et plus soir des anneaux aimantés et une c ons truc- tion serrée des systèmes magnétiques. une autre amélioration de l'action en profondeur na gnétique est encore réalisée en donnant aux disques conducteurs en fer doux, près de la surface du cylindre, la forme indiquée en N' et S' de sorte que, par les pointes latérales de l'entrefer formé entre. deux dis- ques en fer doux 4 et rempli par Panneau d'écartement 3 (en
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matière antimagnétique) ne sont dirigées que quelques rares lignes de force magnétiques directement vers la surface du cylindre, le champ magnétique principal étant par contre dirigé vers l'extérieur et ayant une grande action en profon- deur.
Les plaques conductrices en fer doux coupées en deux (figure 1) des deux eûtes du cylindre constituent la ferme- ture de tout le; système de cylindres magnétiques et repren- nent chaque fois uniquement le champ magnétique N ou S d'une face d'aimant. Tout le système magnétique est réuni soindemen par deux brides avec bouts d"axe 1 à .L'aide de boulons file- tés traversant les brides et le système magnétique. Entre la bride 1 et le disque terminal en fer doux 5 est encore montée une plaque de protection 2 en matière antisiagnétique .
Les aimants annulaires (fig.8) peuvent également être composés, en vue d'obtenir une meilleure constante ma- gnétique et ainsi une meilleure- puissance magnétique:, de deux, trois ou plusieurs segments
La figure 4- représente un cylindre séparateur sui- vant la présente invention, l'aimant 8 étant composé par exemple de huit segments aimantés. Entre les différents systèmes magnétiques sont prévues des couches intermédiai- res antimagnétiques 9 pour l'écartement et la protection mutuels. La douille de centrage cylindrique 7 dans les fi- gures 5,6 et 7 peu également être traversée par un axe en acier continu ou un axe en une matière antimagnétique (fig.
10) sans qu'il en résulte un effet magnétique quelconque.
Les aimants peuvent également être constitués par des disques pleins, comme- l'indiquent les figures 8 et 9, ou bien par des aimants annulaires avec disques pleins insé- rés, comme l'indique la figure lu.
Mais le meilleur effet magnétique est réalisé par la disposition des cylindres avec des segments d'aimants, comme l'indiquent les figures 4,5 et 6.
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Des aimants annulaires et des segments, d'aimants peu- vent également être disposés en quinconce, de telle sorte que les pôles de même polarité ne sont pas opposés l'un à l'autre directement à la plaque en fer doux.
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Permanent magnet separator cylinder without antimagnetic cylindrical casing.
Electro-magnetic separator cylinders for removing ferro-magnetic particles from wet and dry heap materials of all kinds have been known for many years. But apart from the fact that expensive electric current is consumed for the start-up of installations of this kind, and that branch cables and other complicated and expensive supplementary installations are necessary, one generally knows the disadvantages consisting of continuous monitoring, breakdowns in case of humidity, continual repairs, risk of accidents, etc.
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-The development of new permanent magnet steels, Al-Ni and Al-Ni-Cm steels,
which present in comparison with the previous magnetic steels comprising the Wolfram alloy - Chrome and cobalt, increases in permanent magnetization, increasingly allow the replacement of electromagnetic separation cylinders by cylinders based on permanent magnetization . Although the few recently known permanent magnet-based constructions do away with the drawbacks inherent in electromagnetic cylinders, they could only be successfully employed in cases where very fine heaped materials and particles of the same size, such as, for example, wheat kernels or other fine anti-magnetic and ferro-magnetic mixtures with a low sagging side, must be cleaned.
These cylinders, made up of a non-magnetic outer casing in which are mounted magnetic systems which are often very complicated, which often present difficulties, act by means of magnetic fields crossing an air gap, and the fields do not produce their magnetic effect. that directly to the outer surface of the cylindrical casing; therefore the ferro-magnetic particles in the heap are attracted only when they are very close to the air gap, and consequently these installations have no action in depth and are not capable of 'attract and keep ferro-magnetic particles located in higher areas of the pile.
The magnetic action is further weakened by the anti-magnetic casing of the cylinder since, as is known, the magnetic attraction force decreases with the square of 1 CI. distance to the emitting surface of magnetic lines of force. Cylinders of this kind are, for example, completely unusable as return cylinders for conveyor belt installations, as shown schematically in figure 1, because of the reasons indicated above, because in this case not only @
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the thickness of the antimagnetic shell of the cylinder, but still. the thickness of the conveyor belt must be crossed by the magnetic field.
The separator cylinder according to the present invention does not have the drawbacks! mentioned above, but has on the other hand an astonishing depth action, attracting even embedded ferro-magnetic particles. deep in the pile, and guarding them, and can even be used in conveyor belt installations as return rolls. it does not include, as a result of its construction, any envelope, of an antimagnetic cylinder and for this reason has a greater power, magnetic; because the different coupled magnetic systems also constitute the magnetic envelope and are effective directly from the emitting surface of the magnetic field.
However, it is also possible to provide, in addition, around this magnetic cylindrical body an antimagnetic cylindrical protection casing, with the aim of protecting, when the materials to be cleaned are very wet, the magnetic systems against corrosion.
But in these cases also the action in depth is much better compared to the systems known hitherto, because of the construction according to the present invention. Such a protective envelope is indicated by the reference numeral 11 in FIG. 8.
The manufacture of a separator cylinder according to the present invention is very simple and uncomplicated and can be done at a low cost. The cylinder is composed according to the desired dimensions of different magnetic elements consisting of magnets of magnetic mild steel, for example Al-Ni steel or Al-Ni-Co steel by antimagnetic spacers. genetics and, plates, protection and other ac- @
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accessories: such as flanges with axle ends and fixing screws.
Figures 2 and 3 show a separator cylinder according to the present invention.
Annular soft iron discs 3 and magnetic discs. 4:, Al-Ni or Al-Ni-Co magnetic steel magnet in the direction of the axis of the cylinder are mounted on a guide tube. and cylindrical centering 7 and are centered and combined in such a way that each time two S poles and two N poles are applied to a conductive plate of soft iron, so that thus a magnetic field of doubla intensity is produced at the ends of S 'N' pole. This combination of magnets and iron plates alone already produces a more intense magnetic field than with cylinders of ordinary construction, on the outer surface of the cylinder.
Since two polarity marl poles are separated by a soft iron plate and therefore repel each other, the lines of force of the two blades will be directed equally with a certain magnetic pressure by the path of least resistance through the plates in soft iron towards the surface of the cylinder, which produces a magnetic field with permanent magnetization, being under a magnetic pressure, directed towards the outside and exerting its action in depth. Magnetic depth action or magnetic pressure can be further increased by recesses provided in the soft iron plates as shown in the drawing,
this also ensures a more solid and smoother mounting of the magnetic rings and a tight connection of the magnetic systems. a further improvement of the in-depth na gnetic action is further achieved by giving the conductive discs of soft iron, near the surface of the cylinder, the shape indicated in N 'and S' so that, by the lateral points of the air gap formed between. two soft iron discs 4 and filled by Spacer panel 3 (in
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antimagnetic material) are directed only a few lines of magnetic force directly towards the surface of the cylinder, the main magnetic field being directed towards the outside and having a great action in depth.
The soft iron conductive plates cut in half (figure 1) of the two sides of the cylinder form the closure of the whole; system of magnetic cylinders and each time pick up only the magnetic field N or S of a magnet face. The whole magnetic system is assembled neatly by two flanges with ends of axis 1 to. Using threaded bolts passing through the flanges and the magnetic system. Between the flange 1 and the end disc in soft iron 5 is still mounted a protection plate 2 in antisiagnetic material.
The ring magnets (fig. 8) can also be composed, in order to obtain a better magnetic constant and thus a better magnetic power :, of two, three or more segments
FIG. 4- shows a separator cylinder according to the present invention, the magnet 8 being composed for example of eight magnetized segments. Intermediate anti-magnetic layers 9 are provided between the different magnetic systems for mutual separation and protection. The cylindrical centering sleeve 7 in Figures 5, 6 and 7 can also be traversed by a continuous steel pin or a pin made of an antimagnetic material (fig.
10) without resulting in any magnetic effect.
The magnets can also be formed by solid discs, as shown in Figures 8 and 9, or by ring magnets with solid discs inserted, as shown in the figure read.
But the best magnetic effect is achieved by arranging the cylinders with segments of magnets, as shown in Figures 4, 5 and 6.
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Ring magnets and segments of magnets can also be staggered, so that poles of the same polarity are not opposed to each other directly at the soft iron plate.