CN105188945B - 用于将能磁化的颗粒从流体中分离出来的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的设备，其在有待清洁的流体的通过量很高的同时能以很高的选择性来执行分离过程，为了提供该设备，本发明提出该设备包括壳体和磁体系统，该壳体带有用于未经清洁的流体的入口和用于经清洁的流体的出口。

Description

用于将能磁化的颗粒从流体中分离出来的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种设备，其能够在有待清洁的流体的通过量很高的同时以很高的选择性来执行分离过程。

按照本发明，该技术问题通过如下方式来解决，即，设备包括壳体和磁体系统，该壳体带有用于未经清洁的流体的入口和用于经清洁的流体的出口。

磁体系统能够将有待分离的能磁化的颗粒以很高的选择性从有待清洁的流体分离出来。

按本发明的设备具有特殊的设计方案。

在本发明的一种优选设计方案中规定，壳体包含能被流体穿流的压力密封的流体腔。

特别有利的是，流体腔在内压下压力密封，该内压相当于相对围绕设备的大气的至少约1bar，优选至少约2bar，例如至少约3bar的超压。

在设备的一种特殊设计方案中规定，磁体系统包括至少一个磁体螺旋匝，优选两个或更多个磁体螺旋匝。

在此优选规定，磁体系统能围绕转动轴线相对壳体转动。

转动轴线原则上可以具有关于垂线的任意取向。

优选规定，磁体系统的转动轴线基本上竖直地取向。

每一个磁体螺旋匝可以包括多个磁体元件，它们例如以棒或筒的形式固定在保持元件上，尤其是固定在保持轴上。

优选规定，磁体元件材料锁合地(stoffschlüssig)与保持元件，尤其是保持轴连接，例如粘接。

为了达到磁体元件与保持轴之间的尽可能大的接触面，可以规定，磁体系统包围具有多边形横截面的保持轴。

多边形横截面在此优选具有至少12个、尤其至少24个角。

在本发明的一种优选设计方案中，磁体系统包括沿着磁体系统的轴向相继跟随的磁体元件，其中，在各两个相继跟随的磁体元件之间的平均的轴向间距S是磁体元件的平均的轴向伸展长度L的至少约10％，尤其至少约20％。

由此达到了由磁体系统产生的磁场的很好的深度作用。

此外，为了使由磁体系统施加到能磁化的颗粒上的附着力保持尽可能大，优选规定，在各两个相继跟随的磁体元件之间的平均的轴向间距S是磁体元件的平均的轴向伸展长度L的最高约40％，尤其最高约30％。

为了避免有待清洁的流体和包含在其内的能磁化的颗粒与磁体系统接触，优选规定，磁体系统通过套筒与流体腔分开。

这种套筒优选由非磁性的材料形成，因此由磁体系统产生的磁场可以穿过套筒延伸至流体腔内。

包含在有待清洁的流体中的能磁化的颗粒在设备运行中优选在套筒的外侧上分离出来。

当磁体系统包括磁体螺旋匝并且相对套筒转动时，有力作用到在套筒上分离出来的能磁化的颗粒上，这个力使颗粒沿着套筒运动至套筒的端部区域。

当套筒在其背离磁体系统的外侧上配设有突出于外侧的引导元件，尤其是配设有至少一个引导螺旋匝时，颗粒沿着套筒的运动在此可以按简单的方式被导引。

在本发明的一种优选设计方案中规定，套筒配设有多个引导螺旋匝，它们分别配属于套筒的颗粒去除区域。

以这种方式可以有针对性地将在套筒上分离出来的颗粒导引到多个颗粒去除区域。

此外，设备优选包括至少一个去除装置，该去除装置使能磁化的颗粒从套筒的颗粒去除区域运动至设备的颗粒收集区域。

这种去除装置可以尤其包括至少一个去除磁体。

去除磁体优选可以被带到去除位置中，在该去除位置中，由去除磁体施加到在颗粒去除区域中的能磁化的颗粒上的吸引力超过磁体系统的作用到颗粒上的吸引力，从而在颗粒去除区域中存在的颗粒从套筒上被剥落。

此外，去除磁体优选可以运动进入息止位置，在该息止位置中，去除磁体不将颗粒从套筒的颗粒去除区域中剥落。

按本发明的设备优选包括驱动设备，去除磁体可以借助该驱动设备从息止位置运动进入去除位置以及从去除位置运动进入息止位置。

这种驱动设备可以尤其包括用于去除磁体的直线驱动器。

在去除磁体从去除位置运动进入息止位置时，从套筒上剥落的能磁化的颗粒跟随去除磁体，由此使颗粒从颗粒去除区域进入设备的颗粒收集区域。

为了避免在去除磁体从息止位置运动返回去除位置时，已经处在颗粒收集区域中的颗粒运动返回到颗粒去除区域，优选规定，至少一个去除装置包括至少一个拦挡元件，该拦挡元件阻止颗粒从颗粒收集区域返回到套筒。

这种拦挡元件可以尤其被构造成优选基本上呈板条形的转向元件。

为了使有待被清洁的流体的整个体积如此靠近磁体系统地流过，使得能磁化的颗粒可以从流体分离出来，有利的是，设备包括导引管，该导引管包围套筒且能被流体穿流。

于是，在导引管与套筒之间的缝隙形成了能被流体穿流的流体通道。

在此，业已被证实为有利的是，导引管在导引管的入口侧的端部上是斜的，流体在该入口侧的端部上进入导引管。

在此，尤其可以规定，导引管的入口侧端部的面朝壳体入口的区域比背离入口的区域要深。

导引管优选将入口侧的流体室与出口侧的流体室相互连接。

为了使有待清洁的流体的整个体积经过导引管与套筒之间的流体通道，有利的是，入口侧的流体室和出口侧的流体室被分隔壁相互分开。

这种分隔壁优选至少以区段形式相对流体管的轴向方向和/或相对垂线和/或相对水平线倾斜。

导引管优选具有闭合的周侧壁，从而流体仅可以通过入口侧的流入孔进入导引管和/或仅通过出口侧的流出孔从导引管道出来。

导引管和端壁的之前所说明的特殊的特征有助于使流体穿过流体腔的流动均匀化以及不会产生如下死区空间，有待清洁的流体会留在该死区空间中而不会再离开流体腔。

本发明此外还涉及一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的方法。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种方法，该方法能够实现分离过程的很高的选择性以及同时能够实现很高的通过量。

这个技术问题通过一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的方法来解决，该方法包括下列步骤：

-将未经清洁的流体引入在用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备的壳体内的流体腔中；

-借助磁体系统将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来；以及

-将经清洁的流体从流体腔引出。

在此特别有利的是，在执行方法时所使用的用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备按照如下来构造，其中，所述设备包括壳体以及磁体系统，

所述壳体带有用于未经清洁的流体的入口和用于经清洁的流体的出口，其中，未经清洁的流体能经由所述入口引入所述壳体内的能被流体穿流的流体腔中，且经清洁的流体能经由所述出口从所述流体腔引出，

借助所述磁体系统能将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来，

其中，所述磁体系统通过套筒与所述流体腔分开，并且

其中，所述套筒在其背离所述磁体系统的外侧上配设有至少一个引导螺旋匝。

此外，按本发明的设备尤其适用于执行按本发明的方法。

有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体或物品尤其可以是气体、液体、能倾倒和/或能流动的固体颗粒堆或由多种这样的成分构成的混合物。

有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体或物品可以以在工业应用或其他应用中出现的每一种形式存在。

有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体例如可以是出现在喷漆设备，尤其是用于车身的喷漆设备中的流体，例如喷漆设备的脱脂浴溶液。

可以考虑每一种类型的金属的能磁化的污物、例如铁锉屑或焊珠作为包含在有待清洁的流体中的能磁化的颗粒。

有待清洁的流体可以是如下液体，它尤其包含水、油脂和/或锈以及有待分离的能磁化的颗粒。

按本发明的设备和按本发明的方法不仅可以应用在喷漆领域中，而且也可以应用在其他技术领域，例如造纸领域中。

按本发明的设备和按本发明的方法可以连续地运行。

尤其可以规定，有待清洁的流体即使在借助磁体系统将从流体中分离出来的能磁化的颗粒通过出口阀从设备中移除的阶段期间仍然被输送给设备的入口。

按本发明的设备简单地构造以及能够以很小的成本来制造。

按本发明的设备具有很小的磨损以及具有对所包含的构件的最小的腐蚀。

能被流体穿流的流体腔被构造成闭合的系统。

按本发明的设备可以连续地运行。因此，有待清洁的流体流可以在无中断的情况下连续不断地流入设备的流体腔中并且可以在其他部位上再次流出。

作为备选，设备可以在为了保养的目的而中断生产期间和/或在其他的生产阶段内至少短时间地停止运行。连续的运行尤其在应当将能磁化的颗粒从流体中分离出来的阶段期间进行。这些阶段可以是受时间限制的。

包含在流体中的金属的污物可以在闸室内被捕获以及通过出口阀间歇地被排放。

出口阀可以以时间间歇打开。

作为对此的补充或备选，可以规定，出口阀按如下控制方式来控制，在该控制方式的情况下，通过观察玻璃从外部检测设备的颗粒去除区域和/或颗粒收集区域的状态。

设备的一个引导螺旋匝和/或多个引导螺旋匝可以由不锈钢制成。

一个引导螺旋匝或多个引导螺旋匝直接与有待清洁的流体接触。它们向流体、但尤其是向有待被分离的能磁化的颗粒施加运送作用，更确切地说朝着闸或颗粒去除区域施加运送作用。这导致了通过量的提高。

一个引导螺旋匝或多个引导螺旋匝可以固定不动；但作为对此的备选，它们也可以周转以及尤其可以与磁体系统的棒或保持轴以及磁体系统的磁体元件抗相对转动地(drehfest)构造。

为了驱控磁体系统的转动运动、去除磁体的运动和/或有待清洁的流体穿过设备的流动，设备优选配设有控制设备和/或联接到上级的(übergeordnet)控制设备上。

按本发明的设备和按本发明的方法可以提供如下优点：没有运动的部件、尤其是没有磁体系统或去除装置的部件与有待清洁的流体接触。

在设备中收集的能磁化的颗粒可以在不中断穿过设备的流体流动的情况下从设备中引出。

附图说明

本发明的其他特征和优点是以下对实施例的说明和附图的主题。

在附图中：

图1示出用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备的立体图；

图2示出图1的设备的侧视图；

图3示出图2的设备的从上方看的俯视图；

图4示出图1至3的设备的沿图3中线IV-IV的竖直纵剖面图；

图5示出图1至4的设备的磁体系统的侧视图；

图6示出图5的磁体系统的横截面图；

图7示出包围磁体系统的套筒的侧视图，该套筒带有多个、例如三个在套筒的去除侧的端部区域上的引导螺旋匝，其中一个引导螺旋匝沿着套筒从去除侧的端部区域离开地延伸进入套筒的分离区域中。

图8示出图1至4的设备的排出部件的立体图，该排出部件带有用于送出所收集的颗粒的出口阀以及带有多个、例如三个用于使能磁化的颗粒从套筒的颗粒去除区域运动到设备的颗粒收集区域的去除装置；

图9示出图8的排出部件的侧视图；

图10示出图8和9的排出部件的从上方看的俯视图；

图11示出图8至10的排出部件的示意性的竖直纵剖面图；以及

图12示出用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备的第二个实施方式的竖直纵剖面图。

相同的或功能等效的元件在所有附图中都用同一附图标记标注。

具体实施方式

在图1至11中示出的、整体用100标注的用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备包括壳体102和以能转动的方式布置在壳体内的磁体系统108，该壳体带有用于未经清洁的流体的入口104和用于经清洁的流体的出口106，磁体系统单独在图5和6中示出。

壳体102优选被构造成压力密封的且可以接收具有至少约1bar，优选至少约2bar，尤其至少约4bar的(相对包围设备100的大气的)超压的流体。

入口104优选具有(垂直于流入方向110)椭圆形的或蛋圆形的能穿流的横截面。

出口106优选具有(垂直于流出方向112)椭圆形的或蛋圆形的能穿流的横截面。

设备100的轴向方向114平行于磁体系统108的转动轴线116取向。

轴向方向114和转动轴线116优选基本上竖直取向。

流入方向110和/或流出方向112可以基本上水平地取向或相对水平线倾斜地取向。

如由图3能最佳地看出的，入口104和/或出口106优选基本上径向于转动轴线116取向。

入口104和出口106布置在壳体102的优选基本上呈圆柱形的套体118上。

在此，入口104和出口106可以在参照转动轴线116基本上相同的角位置中布置在套体118上。

但入口104和出口106原则上也可以在参照转动轴线116彼此不同的角位置中布置在套体118上，例如以约180°的角间距布置，从而使得入口104和出口106处在套体118的彼此直径对置的侧上。

入口104和出口106优选在轴向方向114上彼此相间隔。

在此，入口104优选布置在出口106的上方，从而设备100的壳体102被有待清洁的流体从上往下穿流。

但原则上也可以规定，入口104布置在出口106的下方，从而设备100的壳体102被有待清洁的流体从下往上穿流。

此外，壳体102还包括多个、例如三个支脚120，设备100可以用它们竖立在(未示出的)地面上。

支脚120优选布置在壳体102的套体118上。

壳体102此外可以配设有一个或多个、例如三个吊耳122，锁定器件，例如链条，可以例如在设备100运输期间被导引穿过这些吊耳。

至少一个吊耳122优选材料锁合地与套体118以及与支脚120连接，相关的支脚120由此额外在机械上得以稳固。

如由图4至6可以看到的那样，以能围绕转动轴线116转动的方式布置在壳体102内的磁体系统108包括例如形式为筒或棒的保持轴124，其在其周侧面126上配设有多个、例如两个磁体螺旋匝128。

其中每一个磁体螺旋匝128包括沿着磁体螺旋匝128相继跟随的磁体元件130，它们分别具有磁正极和磁负极。

在此，第一磁体螺旋匝128a的磁体元件130a被这样布置在保持轴124上，使得其磁负极沿径向方向从磁体系统108的转动轴线116离开地向外指向，而第二磁体螺旋匝128b的磁体元件130b被这样布置在保持轴124上，使得相应的磁正极沿径向方向从磁体系统108的转动轴线116离开地向外指向。

两个被相反地极化的磁体螺旋匝128a和128b沿轴向方向114相互错开，从而使得第二磁体螺旋匝128b的螺线处在第一磁体螺旋匝128a的螺线之间的空隙中。

每一个磁体螺旋匝128的螺距G相当于磁体元件130沿轴向方向114的伸展长度L的两倍加上在不同的磁体螺旋匝128的沿轴向方向114相继跟随的磁体元件130之间的间隙132的间隙宽度S的两倍(G＝2L+2S)。

当间隙宽度S提高时，由磁体系统108产生的磁场的深度作用则提高，也就是说磁通密度沿着磁体系统108的径向方向更缓慢地下降。

另一方面，随着间隙宽度S的增大，附着力减小，能磁化的颗粒以该附着力被磁体系统108吸附。

业已证实有利的是，在各两个沿轴向方向114相继跟随的磁体元件130之间的间隙宽度S是磁体元件130的轴向伸展长度L的至少约10％，特别优选至少约20％。

此外，业已证实有利的是，间隙宽度S是磁体元件130的轴向伸展长度L的最高约50％，尤其最高约40％，特别优选最高约30％。

磁体元件130的轴向伸展长度L例如约为40mm以及间隙宽度S约为8mm。

由此，得出磁体螺旋匝128的示例性的螺距为约96mm。

磁体元件130包括永磁的材料，尤其是稀土材料、例如NdFeB。

磁体元件130可以配设有由塑料制成的涂层。

磁体元件130沿着磁体系统108的径向方向被彻底磁化。

磁体元件130优选材料锁合地与保持轴124连接。

尤其可以规定，磁体元件130通过粘合与保持轴124连接。

为了达到在磁体元件130与保持轴124的周侧面126之间的尽可能大的接触面，优选规定，保持轴124具有(垂直于轴向方向114)多边形的横截面(参看图6)。

尤其可以规定，保持轴124的横截面是n角的，其中，n＝12或更多，特别优选n＝18或更多，例如n＝24或更多。

由图6可知，磁体元件130沿着周侧面126的周向的棱边长度基本上相当于多边形的棱边长度，该多边形形成了保持轴124的横截面，从而同一磁体螺旋匝128的磁体元件130的彼此相邻的边界棱边优选相互接触。

在驱动侧的第一端部区域134上，保持轴124配设有驱动侧的轴颈136，在该轴颈上，保持轴124借助滚动体轴承138(参看图4)以能围绕转动轴线116转动的方式支承在设备100的壳体102的壳体盖140上。

滚动体轴承138可以尤其被构造成球轴承。

在与驱动侧的端部区域134相反的去除侧的端部区域142上，保持轴124配设有去除侧的轴颈144，在该轴颈上，保持轴124借助滚动体轴承146(参看图4)以能围绕转动轴线116转动的方式支承在包围磁体系统108且将其与设备100的流体腔150分开的套筒152的端壁148上。

驱动侧的轴颈136与转动驱动器154联接，保持轴124以及进而整个磁体系统108都可以借助这个转动驱动器围绕转动轴线116转动。

转动驱动器154可以例如包括电的、液压的或气动的驱动马达156。

驱动马达156尤其可以构造成变速马达。

磁体系统108围绕其转动轴线116转动的驱动转速优选是可调节的。

尤其可以规定，磁体系统108的驱动转速至少约每分钟10转，尤其优选至少约每分钟20转。

此外优选规定，磁体系统108的驱动转速最高约每分钟120转，尤其优选最高约每分钟80转。

约每分钟40转的转速被证实为是特别有利的。

从驱动侧来看，也就是说沿图5中用箭头158标注的视线方向来看，磁体螺旋匝128的转动方向是逆时针的。

磁体系统108借助转动驱动器154进行转动的转动方向是顺时针的(沿视线方向158来观察；参看图6中的箭头160)。

由此达到了使附着在套筒152上的能磁化的颗粒通过磁体系统108的转动朝着磁体系统108的去除侧的端部区域142运动。

原则上也可以规定，磁体螺旋匝128的转动方向，沿视线方向158来观察，是顺时针的。那么在这种情况下，磁体系统108，同样沿视线方向158来看，沿逆时针转动，以便使附着在套筒152上的能磁化的颗粒朝着磁体系统108的去除侧的端部区域142运动。

如由图5可知，在去除侧的端部区域142中可以在保持轴124上布置一个或多个极延长元件162，其将第一磁体螺旋匝128a朝着磁体系统108的去除侧的端部延长，但伴随着磁附着力的减小。

一个极延长元件162或多个极延长元件162优选由铁磁的材料、例如铁或铁合金形成。

一个极延长元件162或多个极延长元件162尤其可以具有从保持轴124突出的板条的形式，特别优选是呈螺旋形的。

通过极延长元件162，导致在磁体系统108的去除侧的端部区域142中由磁体系统108产生的磁场的磁通密度减小。

包围磁体系统108的且将其与流体腔150分开的套筒152单独在图7中示出。

套筒152包括基本上呈空心圆柱形的基体164，该基体基本上与磁体系统108的转动轴线116同轴地构造和布置。

至少套筒152的基体164优选由非磁性的材料、例如由不锈钢材料形成，进而使得由磁体系统108产生的磁场可以穿过套筒并且可以俘获来自流体的有待分离的能磁化的颗粒。

套筒152的驱动侧的端部固定在壳体盖140的部分上，从而套筒152相对壳体102是静止的。

套筒152的去除侧的端部通过端壁148被封闭，磁体系统108的保持轴124以能转动的方式支承在该端壁上。

在设备100运行时，来自有待清洁的流体的、能被磁体系统108吸附但由于包围磁体系统的套筒152而无法到达磁体系统108的能磁化的颗粒积聚在套筒152的基体164的周侧面166上。

通过磁体系统108相对套筒152的转动运动，积聚在套筒152上的颗粒沿着周侧面166朝着套筒152的去除侧的端部区域168运动。

为了支持以及导引能磁化的颗粒朝向去除侧的端部区域168的这种运动，套筒152优选配设有至少一个引导螺旋匝170，该引导螺旋匝尤其可以被构造成板条形，并且从套筒152的周侧面166起优选沿着套筒152的径向方向向外延伸。

这个引导螺旋匝170优选从套筒152的去除侧的端部区域168起延伸进入套筒152的分离区域172。

引导螺旋匝170的转动方向优选与磁体系统108的磁体螺旋匝128的转动方向相反。

也就是说，在图中示出的实施方式中，引导螺旋匝170的转动方向沿视线方向158来看是顺时针的。

而当磁体螺旋匝128的转动方向沿视线方向158来看是顺时针时，那么引导螺旋匝170的转动方向沿视线方向158来看优选是逆时针的。

引导螺旋匝170的螺距G'优选基本上与磁体系统108的磁体螺旋匝128的螺距G一致。

在套筒152的去除侧的端部区域168中优选设置有一个或多个引导螺旋匝174，该引导螺旋匝相对第一引导螺旋匝170沿设备100的轴向方向114错开布置。

为其中每一个引导螺旋匝170和174分别配属套筒152的去除区域176，颗粒流的一部分沿着套筒152的周侧面166通过各自配属的引导螺旋匝170或174被朝向该去除区域引导。

由此，套筒152在其去除侧的端部区域168中的周边通过引导螺旋匝170和174被划分成N个去除区域176，其中，N相当于去除侧的端部区域168中的引导螺旋匝170和174的总数。

引导螺旋匝170和174也优选由非磁性的材料、例如不锈钢材料形成。

套筒152的去除侧的端部区域168被设备100的壳体102的在图8至11中单独示出的排出部件178包围。

排出部件178包括排出部件法兰180，用其可以将排出部件178固定在壳体102的套体118的套体法兰182上(尤其参看图2和4)。

排出部件178的去除区段184从排出部件法兰180起沿着轴向方向114延伸，该去除区段包围套筒152的去除侧的端部区域168。

这个去除区段184优选基本上是空心圆柱形的以及优选与磁体系统108的转动轴线116同轴地构造和布置。

为了可以检验套筒152的去除区域176被已分离出来的能磁化的颗粒的占用度，去除区段184可以配设有一个或多个观察玻璃186。

优选为套筒152的其中每一个去除区域176分别配属观察玻璃186。

可以为每一个观察玻璃186配属光学传感器。

尤其可以规定，可以借助这个光学传感器来检测套筒152的各自配属的去除区域176的占用度。

排出部件178的收集区域区段188沿轴向方向114连接在去除区段184的背离排出部件法兰180的端部上。

收集区域区段188优选基本上构造成漏斗形以及随着距去除区段184的间距的增加尤其基本上锥形地变窄。

收集区域区段188的内部空间形成了设备100的颗粒收集区域190。

为了可以将积聚在颗粒收集区域190中的、已分离出来的、例如形成了布置在颗粒收集区域190中的沉积物的能磁化的颗粒从设备100中移除，在排出部件178的收集区域区段188的下端部上设置有出口阀192。

出口阀192可以例如构造成膜片阀。

在达到颗粒收集区域190的预定的填充度之后或在达到预定的填充时间之后，出口阀192被打开，以便将积聚在颗粒收集区域190中的颗粒从颗粒收集区域190中排出。

颗粒收集区域190的填充度优选借助合适的填充度传感器、例如感应式传感器来测定。

为了将在套筒152上的已分离出来的能磁化的颗粒从套筒152的去除区域176去除并使其运动进入颗粒收集区域190，为每一个去除区域176分别配属去除装置194。

每一个去除装置194分别包括直线驱动器196和去除磁体198，该去除磁体可以借助直线驱动器196从在颗粒收集区域190的高度上或之下的息止位置沿着轴向方向114运动进入在套筒152的各自配属的去除区域176的高度上的去除位置，并且可以从去除位置运动回到息止位置。

直线驱动器196可以固定在壳体102的排出部件178的排出部件法兰180上。

原则上，可以考虑每一种能够使去除磁体沿轴向方向114运动的驱动系统作为用于去除磁体198的运动的直线驱动器196。

尤其可以规定，这种直线驱动器196包括利用电动的作用原理的直线马达，以及利用压电的、静电的、电磁的、磁致伸缩的或热电的作用原理的直线执行器，以及气动缸、液压缸、滚子丝杠传动机构、滚珠丝杠传动机构或螺杆驱动器。

直线驱动器196可以包括保护遮盖件200，其尤其用于保护以防无意间干扰直线驱动器196以及用于保护以防因去除磁体198的磁场而致伤。

去除磁体198由永磁的材料形成，例如由稀土材料、尤其是由NdFeB材料形成。

当去除磁体198处在去除位置中时，由去除磁体198施加到在套筒152的去除区域176中的能磁化的颗粒上的吸引力要大于从磁体系统108尤其在极延长元件162区域中施加到这些颗粒上的附着力。

这些颗粒因此从套筒152的相应的去除区域176剥落并被吸引到排出部件178的去除区段184的内侧上。

当紧接着去除磁体198从去除位置运动进入息止位置时，能磁化的颗粒跟随去除磁体198沿着轴向方向114的这种运动，由此使颗粒从去除区段184进入颗粒收集区域190。

为了防止当去除磁体198重新从息止位置运动进入去除位置时，颗粒从颗粒收集区域190返回进入去除区段184，在排出部件178的内侧上，尤其在去除区段184的下端部区域中，针对每一个去除区域176分别设置有配属的拦挡元件202，该拦挡元件伸入排出部件178的内部空间以及向上防止了颗粒沿着去除区段184的内侧的运动(参看图11)。

这种拦挡元件202可以例如被构造成沿着排出部件178的周向延伸的、从排出部件178的内侧伸入其内部空间的、优选相对水平线倾斜的以及尤其基本上平行于排出部件178的收集区域区段188取向的板条形的元件。

如由图4能最佳地看出的，壳体102和套筒152包围能被有待清洁的流体从设备100的入口104直至出口106穿流的流体腔。

为了达到使有待清洁的流体的整个体积以足够小的间距经过套筒152，以便将包含在其中的能磁化的颗粒在套筒152上通过磁体系统108的磁性吸引力分离，在壳体102的内部空间中布置有以区段形式包围套筒152的导引管204。

导引管204优选被构造成基本上呈空心圆柱形以及优选与套筒152同轴以及与磁体系统108的转动轴线116同轴地构造和布置。

在导引管204的内侧与套筒152的外侧之间的空隙形成了能被有待清洁的流体穿流的流体通道206。

流体通道206具有流入孔208，有待清洁的流体通过该流入孔进入流体通道206中，以及还具有布置在流体通道206的与流入孔208对置的端部上的流出孔210，经清洁的流体通过该流出孔从流体通道206排出。

在导引管204的外侧与壳体102的套体118的内侧之间留有环形空间212，该环形空间被围绕导引管204的分隔壁214划分成入口侧的环形空间216和出口侧的环形空间218。

分隔壁214优选至少以区段形式相对水平线以及相对设备100的轴向方向114倾斜。

此外，分隔壁214距入口104优选比距出口106更近。

分隔壁214可以包括相对水平线倾斜的区段214a以及基本上水平地取向的区段214b，它们在(未示出的)弯折线处彼此邻接。

相对水平线倾斜的区段214a优选布置在导引管204的与入口104对置的侧上。

基本上水平的区段214b优选布置在导引管204的面朝入口104的侧上。

这个区段214b可以尤其基本上布置在与入口104的下边缘相同的轴向位置上。

分隔壁214的相对水平线倾斜的区段214a优选以如下方式倾斜，即，使其随着距入口104的距离的增加而上升。

导引管204的流体通道206的流入孔208围边的端侧优选是斜的以及优选相对水平线以至少约10°和/或最高约30°的角度倾斜。

导引管204的入口侧的端壁的斜面被构造成使得导引管204的流入孔208的与入口104相邻的边缘比流入孔208的背离入口104的边缘要深。

导引管204的流体通道206的流出孔围边的端侧优选不是斜的以及尤其基本上垂直于轴向方向114取向。

但在一种备选的实施方式中也可以规定，导引管204的流体通道206的流出孔210围边的端侧是斜的。

入口侧的环形空间216和流体腔150的处在导引管204上方的部分共同形成了入口侧的流体室220。

出口侧的环形空间218和流体腔150的处在导引管204下方的部分共同形成了出口侧的流体室222。

用于有待清洁的流体的入口104通到入口侧的流体腔220中。

入口侧的流体腔20在流入孔208处通到流体通道206中。

流体通道206在其流出孔210处通到出口侧的流体腔222中。

出口侧的流体腔222通到出口106中。

为了使有待清洁的流体可以经过流体通道206，引导螺旋匝170在套筒152上沿着套筒152的径向方向的伸展长度要小于导引管204的内侧与套筒152的周侧面166的间距。

为了使尽可能少的流体到达套筒152的具有去除区域176的去除侧的端部区域168，引导螺旋匝170和174在套筒152的去除侧的端部区域168中沿着套筒152的径向方向的伸展长度基本上与壳体102的排出部件178的内侧与套筒152的周侧面166的间距大小相同。

由此，引导螺旋匝170和174阻止了经清洁的流体进入排出部件178的内部空间以及进入颗粒收集区域190。

通过之前所描述的带有导引管204和分隔壁214的流体腔150的设计方案，流体腔150的整个体积基本上实现了均匀地被有待清洁的流体穿流，而不会形成如下死区空间，在设备100运行时，在该死区空间内会留有不会再离开流体腔150的流体体积。

利用之前所说明的用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的设备，按如下方式来执行用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的方法：

有待清洁的流体、尤其是包含有待分离的能磁化的颗粒的液体通过入口104被输送给设备100的流体腔150。

被输送的流体处在相对包围设备100的大气的超压下，优选处在约1bar并且最高约4bar的超压下。

特别有利的工作压力为约3bar。

流体的超压借助接在设备100之前的、未示出的流体泵产生。

有待清洁的流体可以例如是喷漆设备的脱脂浴溶液。

有待清洁的流体可以例如包含铁粒作为能磁化的颗粒。

颗粒大小优选最高约10mm，特别优选最高约1mm。

特别合适的是用于分离具有约0.01mm至约0.02mm的平均颗粒大小的颗粒的设备100。

流体的有待分离的颗粒的含量优选最高约10g/l以及可以例如约1g/l。

有待清洁的流体的温度优选最高约70℃以及可以例如约60℃。

有待清洁的流体优选是碱性的以及可以例如具有约11的pH值。

设备100的通过效率为优选每小时至少约30m³的有待清洁的流体以及可以例如为每小时约60m³的有待清洁的流体。

有待清洁的流体穿流入口侧的流体室220，并且然后通过流入孔208进入套筒152与导引管204之间的流体通道206中，流体沿着轴向方向114从上向下穿流该流体通道。

磁体系统108产生磁场，该磁场穿过套筒152作用到在有待清洁的流体中的能磁化的颗粒上。通过磁体系统108的磁性吸引力，能磁化的颗粒在套筒152上被分离。

作用到能磁化的颗粒上的磁性吸引力基本上与由磁体系统108产生的磁场的局部磁通密度成比例。

在套筒152上分离出来的颗粒因此沿着周侧面166被吸引到磁通密度提高的区域，尤其是被吸引到与在磁体螺旋匝128的磁体元件130之间的间隙132相邻的区域内。

通过磁体系统108围绕转动轴线116相对套筒152的转动，磁通密度提高的区域相对套筒152运动。基于在颗粒与套筒152之间的摩擦和/或基于通过流体流动施加的阻力，在套筒152上分离出来的颗粒可以不以同一转动速度跟随磁通密度提高的区域的转动运动；更确切地说，颗粒在后面缓慢地跟随磁体系统108的转动运动。基于颗粒在磁体系统108的转动运动后面的追赶以及基于磁体系统108的螺旋形的结构，颗粒接连被磁通密度提高的不同区域吸引，这些区域始终处在套筒152的去除侧的端部区域168附近。由此，产生了旋转的磁体系统的磁性吸引力的作用到颗粒上的轴向分量，这个分量在之前所说明的磁体螺旋匝128和保持轴124的转动方向的情况下向下对准套筒152的去除侧的端部区域168。

颗粒沿套筒152的运动附加地由引导螺旋匝170和174导引，从而在套筒152上分离出来的能磁化的颗粒运动进入套筒152的去除区域176中。

因为颗粒沿着套筒152的周侧面166向下运动以及流体通道206被流体从上向下穿流，所以颗粒沿着套筒152向下的下行运动得到了流体流动的支持。

到达套筒152的去除区域176内的能磁化的颗粒通过各自配属的去除装置194的去除过程而从套筒152剥落并运动进入颗粒收集区域190。

这种去除过程包括去除磁体198从息止位置进入去除位置的运动、在去除时间期间去除磁体198在去除位置中的停留以及去除磁体198紧接着从去除位置返回息止位置的运动，其中，在去除时间期间由去除磁体198从套筒152剥落的颗粒然后进入颗粒收集区域190。

去除时间优选至少约1秒以及可以例如约3秒。

在去除磁体198的息止位置与去除位置之间的间距优选至少约50mm以及可以例如为约100mm。

在去除装置194的两个去除过程之间的时间间歇依赖于落在各自配属的去除区域176中的颗粒量。

优选将去除时间选择成使得在每一个去除过程从套筒152的去除区域176剥落的颗粒体积为最高约4cm³，尤其优选最高约2cm³。

积聚在颗粒收集区域190中的颗粒沉积物在预定的等待时间之后通过如下方式从颗粒收集区域190中移除，即，针对预定的排出时间打开出口阀192。

这种排出过程周期性地重复，而设备100则优选连续地运行。

尤其地，在出口阀192被打开期间，优选维持以有待清洁的流体对流体腔150进行穿流。

将等待时间和排出时间选择成使得不超过颗粒收集区域190的容量。

作为对此的备选，颗粒收集区域190用颗粒沉积物的填充度也可以通过合适的传感器来测定以及在达到预定的填充度时打开出口阀192。

在穿流流体通道206期间能磁化的颗粒已经被分离出来的经清洁的流体穿过流体通道206的流出孔210流入出口侧的流体室222，并且从那里通过出口106从设备100出来并且可以被输送用以进一步的使用。

在图12中示出的用于连续地将能磁化的颗粒从能倾倒或能流动的物品中分离出来的设备的第二实施方式具体包括下列构件：

中心构件是筒1。该筒通常可以是圆柱体，例如棒。这个圆柱体被磁体螺旋匝2缠绕。在此，设置有两个磁体螺旋匝，它们彼此平行地缠绕棒1。在各个磁体之间也如在两个彼此相邻的磁体螺旋匝之间那样分别留有间隙。

磁体螺旋匝2被套筒3包围。被套筒3包围的内部空间是封闭的空间。这个空间因此不与在此是液态的有待清洁的物品接触。

套筒3在当前的情况下固定不动。但它也可以例如通过如下方式与筒1一起旋转，即，将它与这个筒抗相对转动地连接。套筒3具有导引螺旋3.1。

套筒3被壳体4包围。壳体4围成了腔5。腔5相对大于1bar，例如2bar、3bar、4bar或更大的压力被压力密封。

腔5在其上端部上具有用于有待清洁的物品的入口5.1，以及在其下端部上具有用于经清洁的物品的出口5.2。

闸6联接在腔5的下端部上。闸6围成了闸室6.1。在闸6的下端部上存在有沉积物出口6.2。在这个沉积物出口上联接有未示出的出口阀。这个出口阀可以例如以时控的方式(getaktet)运行，例如以特定的时间间隔运行。但也可以考虑的是，例如通过在闸6中的观察玻璃借助光学传感器来检测沉积物密度。在这种情形下，阀总是在需要时这就是说在达到一定的沉积物密度时被打开。

也可以在闸6之前接有入口阀，当出口阀打开时，入口阀始终被截止。

筒1连同磁体螺旋匝2借助上轴承1.1和下轴承1.2来支承。筒由电动机7来驱动。

可以有利的是，设置导引管8，该导引管包围套筒3以及与这个套筒一起形成环形空间9。

闸6被磁体10包围，仅示出了这些磁体中的一个。通常，将围绕闸6对磁体10的数量进行分组，例如三组、四组等等。这些磁体用于接收在运行期间已经积聚在套筒3的下部区域中的能磁化的小金属粒。接收磁体可以是永磁体，它们例如可以借助直线驱动器11上下移动。在此也可以考虑的是，接收磁体可以与沉积物出口6.2上的阀以及必要时还有沉积物入口上的阀共同作用。

也可以考虑的是，由其中两个或更多个按图12的设备组装成一个完整的机组。于是，该机组包括多个所示的设备。于是，壳体4不一定非要构造成圆柱形的套筒。更确切地说，唯一的壳体可以如所示那样包围多个设备。

有待处理的物品可以是液态的。其可以由碎粒状的并因此能倾倒的材料构成，该材料是湿的或干的。

该设备的优点可以总结如下：

-闭合的压力密封的实施方案允许了很高的产量。

-磁体螺旋匝2处在被套筒3封闭的空间中。这些磁体螺旋匝因此不与(液态的)物品接触以及因此被保护不受污染。

-该设备基于构造而连续地工作。有待清洁的物品无中断地运行经过设备，而不会受到排出过程的妨碍。这个排出过程可以在任何时候执行，而不受清洁过程的妨碍。

在其余方面，在图12中示出的用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备的第二实施方式在结构、功能和制造方式方面与图1至11所示的第一实施方式一致，在这方面参考之前的说明。

在图12中示出的第二实施方式的所有特征也可以与在图1至11中示出的第一实施方式组合起来。此外，在图1至11中示出的第一实施方式的所有特征也可以与图12中所示的第二实施方式组合起来。

本发明的其他特殊的实施方式如下：

1.用于将能磁化的颗粒连续地从能倾倒或能流动的物品中分离出来的设备，其包括下列特征：

1.1以能转动的方式支承的、竖直竖立的筒(1)，其被磁体螺旋匝(2)缠绕；

1.2包围磁体螺旋匝(2)的套筒(3)；

1.3套筒(3)在其外周上具有由非磁性的材料制成的导引螺旋(3.1)；

1.4套筒(3)被壳体(4)包围，从而套筒(3)和壳体(4)形成了腔(5)；

1.5腔(5)相对大于1bar的压力被压力密封；

1.6腔(5)在其上端部上具有用于未经清洁的物品的入口(5.1)以及在其下端部上具有用于经清洁的物品的出口(5.2)；

1.7腔(5)的下端部联接在闸(6)上。

1.8在闸(6)的下端部上存在有沉积物出口(6.2)。

2.按实施方式1的设备，其特征在于，套筒(3)是固定不动的。

3.按实施方式1或2的设备，其特征在于，去除磁体(10)能上下运动。

4.按实施方式1至3中任一个的设备，其特征在于，闸(6)的壁具有观察玻璃，并且用于检测沉积物密度的光学装置或其他装置配属于该观察玻璃。

5.按实施方式1至4中任一个的设备，其特征在于，导引螺旋(3.1)是固定不动的。

6.用于将能磁化的颗粒连续地从能倾倒或能流动的物品中分离出来的系统，其特征在于具有多个按实施方式1至5中任一个的设备。

Claims (13)

1.一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的设备，所述设备包括壳体(102)以及磁体系统(108)，

所述壳体(102)带有用于未经清洁的流体的入口(104)和用于经清洁的流体的出口(106)，其中，未经清洁的流体能经由所述入口(104)引入所述壳体(102)内的能被流体穿流的流体腔(150)中，且经清洁的流体能经由所述出口(106)从所述流体腔(150)引出，

借助所述磁体系统(108)能将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来，

其中，所述磁体系统(108)通过套筒(152)与所述流体腔(150)分开，并且

其中，所述套筒(152)在其背离所述磁体系统(108)的外侧上配设有至少一个引导螺旋匝(170、174)。

2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流体腔(150)是压力密封的。

3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述磁体系统(108)包括至少一个磁体螺旋匝(128)。

4.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述磁体系统(108)包括具有多边形横截面的保持轴(124)。

5.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述磁体系统(108)包括沿着所述磁体系统(108)的轴向方向(114)相继跟随的磁体元件(130)，其中，在各两个相继跟随的磁体元件(130)之间的平均的轴向间距(S)是磁体元件(130)的平均的轴向伸展长度(L)的至少10％。

6.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述套筒(152)配设有多个引导螺旋匝(170、174)，所述多个引导螺旋匝分别配属于所述套筒(152)的颗粒去除区域(176)。

7.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个去除装置(194)，所述至少一个去除装置使能磁化的颗粒从所述套筒(152)的颗粒去除区域(176)运动到所述设备(100)的颗粒收集区域(190)。

8.按权利要求7所述的设备，其特征在于，所述去除装置(194)包括至少一个去除磁体(198)。

9.按权利要求7所述的设备，其特征在于，至少一个去除装置(194)包括至少一个拦挡元件(202)，所述至少一个拦挡元件阻止颗粒从所述颗粒收集区域(190)运动返回到所述套筒(152)。

10.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备(100)包括导引管(204)，所述导引管包围所述套筒(152)并且能被流体穿流。

11.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述导引管(204)在入口侧的端部上是斜的。

12.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述导引管(204)将入口侧的流体室(220)与出口侧的流体室(222)相互连接，并且所述入口侧的流体室(220)和所述出口侧的流体室(222)通过分隔壁(214)相互分开。

13.一种用于将能磁化的颗粒从有待清洁的能倾倒和/或能流动的流体中分离出来的方法，所述方法包括下列步骤：

-将未经清洁的流体引入用于将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来的设备(100)的壳体(102)内的流体腔(150)中；

-借助磁体系统(108)将能磁化的颗粒从有待清洁的流体中分离出来；以及

-将经清洁的流体从所述流体腔(150)引出；

其中，所述磁体系统(108)通过套筒(152)与所述流体腔(150)分开，并且

其中，所述套筒(152)在其背离所述磁体系统(108)的外侧上配设有至少一个引导螺旋匝(170、174)。