DE1015751B - Magnetscheider - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Magnetscheider zum Aussondern, magnetisierbarer Körper aus einem Fördergutstrom, der auf das obere Trumm eines endlosen Förderbandes aufgegeben und an einer Umlenkstelle des Bandes entladen wird, während die magnetisierbaren Körper durch das magnetische Kraftfeld von in der Nähe der das Förderband umlenkenden Vorrichtung angeordneten magnetischen Polen (Polschuhen) an dem Band festgehalten werden und erst von ihm abfallen, wenn sie den Wirkungsbereich des magnetischen Kraftfeldes verlassen.

Magnetscheider dieser Art sind üblicherweise so gebaut, daß das Förderband an der Umlenkstelle um eine als Umlenkvorrichtung dienende Bandrolle oder -trommel läuft, die ihrerseits einen ortsfest eingebauten Magnet umgibt.

Magnetscheider, in denen eine magnetische Bandrolle oder -trommel verwendet wird, haben den Nachteil, daß das wirksame Magnetfeld an der gesamten Lauffläche am Umfang der Trommel oder Bandrolle vorhanden sein muß, da die Trommel oder Bandrolle ständig umläuft. Es bleibt so· ein großer Teil der magnetischen Feldenergie ständig ungenutzt. Die Anschaffungskosten einer magnetischen Trommel oder Bandrolle sind unmittelbar von dem Durchmesser der Trommel oder Rolle abhängig; sie werden daher unverhältnismäßig hoch, wenn die sonstigen Umstände die X^erwendung einer Trommel oder Bandrolle mit großem Durchmesser bedingen. In gleichem Verhältnis steigt auch die unnötig aufgewendete Energie.

Magnetscheider, die als Umlenkvorrichtung für das Förderband eine Hohltrommel verwenden, die in ihrem Inneren einen ortsfest in der Vorrichtung eingebauten Magnet aufweist, haben nicht den obenerwähnten: Nachteil der magnetischen Trommel oder Bandrolle, bei der die Quelle der magnetischen Energie ein Magnetfeld liefern muß, das den gesamten Umfang der Trommel oder Bandrolle durchsetzt; aber auch bei Verwendung solcher hohler Trommeln ist die Größe der magnetischen Energiequelle durch den Durchmesser der Trommel gegeben, so daß dieser Durchmesser hier ebenfalls die Höhe der Kosten bedingt. Auch in diesem Falle sind daher die aufzuwendenden Kosten verhältnismäßig hoch, sobald sonstige Umstände die Anwendung einer Trommel mit großem Durchmesser bedingen, insbesondere dann, wenn man permanente Magnete hoher Leistungsfähigkeit benutzt, wie sie neuerdings für diese Zwecke gebaut werden.

Um die Nachteile der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen von Magnetscheidern zu beseitigen, ist bereits in der deutschen Patentschrift 854 481 vorgeschlagen worden, einen Magnetscheider zu bauen, der die Vorteile der magnetischen Trommel oder Bandrolle und der hohlen Trommel in sich vereinigt, Magnetscheider

Anmelder:

Electromagnets Limited,
Birmingham (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 29. Juni 1954

William Edward Box, Erdington,
und John Thomas Claridge, Sutton Coldfield,

Birmingham (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

ohne ihre Nachteile aufzuweisen. Diese neuere Ausführungsform gestattet eine Konzentration des magnetischen Kraftfeldes an der Stelle, an der die Trennung der magnetisierbaren Körper von dem Fördergut erfolgt. Die Stärke des Magnetfeldes kann bis auf sehr hohe Werte gesteigert werden, da die Quelle (oder Quellen) der magnetischen Energie, d. h. der eigentliche Magnet, außerhalb der Umlenkvorrichtung zwisehen dem oberen und unteren Trumm des Förderbandes liegt und nur die Polschuhe, die von dieser Quelle (oder Quellen) magnetischer Energie magnetisch erregt werden, unmittelbar an derjenigen Stelle angeordnet sind, an der die Trennung der Stoffe erfolgt. Bei einer solchen Ausführung wird das Förderband an der Trennungsstelle der Stoffe von einer größeren Zahl quer zur Achse des Förderbandes angeordneter Rollen aus nichtmagnetischem Material geführt, die jeweils in tiefen, im Grund abgerundeten Nuten am Umfang der freien Enden der mit gebogener äußerer Begrenzung ausgeführten Polschuhe laufen. Die Rollen ragen jeweils nur um einen ganz geringen Betrag über die gebogene Oberfläche der die Nuten gegeneinander abgrenzenden Zähne der Polschuhe heraus. Bei dieser — verhältnismäßig teueren — Ausführung wird der Übergang der magnetischen Kraftlinien von den Polschuhen des Magneten auf das Fördergut auf dem Band durch die nichtmagnetischen Rollen stark beeinträchtigt.

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Eine abweichende, ebenfalls in der Patentschrift 854 481 beschriebene Ausführungsform zeigt eine einzige Führungstrommel für das Förderband, die außen vor den Polschuhen des außerhalb der Umlenkvorrichtung liegenden Magnetsystems-angeordnet ist und in ihrem Inneren zwei Scheiben aus magnetisierbarem Material enthält, die getrennt voneinander liegen und gewissermaßen die Verlängerungen der Polschuhe bilden. Bei dieser Ausführungsform sind aber verhältnismäßig große Luftspalte zwischen den Polschuhen des Magnetsystems und den den Magnetfluß weiterleitenden Scheiben vorhanden, die eine wesentliche Verringerung der auf das zu scheidende Material einwirkenden magnetischen Feldstärke bedingen.

Die Erfindung hat den Zweck, einen Magnetscheider mit einer Förderbandumlenkvorrichtung zu schaffen, die das Förderband in geringem Abstand von den freien Enden der Polschuhe eines im wesentlichen außerhalb der Umlenkvorrichtung liegenden Magneten umlenkt, ohne das auf das zu scheidende Material einwirkende Magnetfeld durch Luftspalte oder stärkere nichtmagnetische Teile der Umlenkvorrichtung zu schwächen.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Magnetscheider der zuletzt erwähnten Ausführungsform die freien Enden der mit gegenseitigem Abstand und parallel zur Achse des Förderbandes an der Umlenkstelle sich erstreckenden Polschuhe des Magneten — der selbst im wesentlichen außerhalb der Umlenkvorrichtung zwischen den beiden Trummen des Förderbandes liegt — kreisbogenförmig abgerundet sind und die Umlenkvorrichtung eine zwischen den Polschuhen angeordnete und vorzugsweise an ihnen gelagerte Umlenkrolle oder -trommel mit einem den Halbmesser der Abrundung der Polschuhe nur wenig überschreitenden Halbmesser ist.

Bei einer solchen Ausführung des Magnetscheider steht einerseits genügend Platz für die Unterbringung eines räumlich großen Dauer- oder Elektromagneten hoher Leistung zur Verfügung; andererseits wird der Magnetfluß unmittelbar in die fest mit dem eigentlichen Magnet verbundenen Polschuhe und von diesen über einen sehr kleinen Luftspalt in das zu scheidende Gut geleitet. Weiterhin ist die Herstellung des Magnetscheiders einfach und billig.

Um eine einwandfreie Führung der Außenränder eines seitlich über die. Polschuhe hinausragenden Bandes zu sichern, ist es zweckmäßig, wenn die Umlenkrolle oder -trommel aus wenigstens drei Einzelrollen mit ungefähr gleichem Durchmesser besteht. von denen je eine an den Außenseiten der Polschuhe vorgesehen ist.

An breiten Bändern können erfindungsgemäß mehrere Dauer- oder Elektromagneteinheiten mit ihren Palschuhen in einer Richtung quer zur Achse des Förderbandes nebeneinander, aber mit Abstand voneinander angeordnet werden und jeweils zwischen den Polschuhen und vorzugsweise auch an der Außenseite der außenliegenden Polschuhe Einzelrollen der Umlenkvorrichtung vorgesehen sein.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, aus deren Erläuterung sich weitere Merkmale der Erfindung ergeben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Magnetscheiders in Seitenansicht, bei dem ein Dauermagnet als Quelle des magnetischen Feldes verwendet ist,

Fig. 2 ©ine Aufsicht auf eine Ausführungsform gemäß Fig. 1 (ein Teil des Förderbandes ist weggeschnitten) , Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Magnetscheiders mit einem Elektromagnet als Quelle des magnetischen Feldes in Seitenansicht,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Ausführung gemäß Fig. 3, wobei das Förderband teilweise weggeschnitten ist,

Fig. 5 eine ähnliche Ausführung wie Fig. 3, jedoch mit einer abweichenden Form des Elektromagneten, Fig. 6 eine Aufsicht auf die Ausführung gemäß Fig. 5 (ein Teil des Förderbandes ist weggeschnitten), Fig. 7 eine Aufsicht auf einen Magnetscheider, die zeigen soll, in welcher Weise die Magnetsysteme vervielfacht werden können, falls es die Breite des Förderbandes erfordert.

Bei der Ausführung des Magnetscheider gemäß Fig. 1 und 2 besteht die Quelle der magnetischen Energie aus einem permanenten Magnet 10, der — wie aus der Aufsicht (Fig. 2) deutlich ersichtlich ist — U-Form hat und der zwischen den beiden Trummen eines endlosen Förderbandes 11 an der Entladeseite des Bandes angeordnet ist. Der Permanentmagnet 10 besteht aus einem rechteckigen Block 101 aus einer Dauermagnetlegierung von hoher Feldstärke, mit dessen Enden in der üblichen Weise zwei Polschuhe 102 verbunden sind, die sich nach der Entladestelle des Bandes hin erstrecken und aus Stahl oder ebenfalls aus einer Dauermagnetlegierung bestehen können. Diese Polschuhe 102 sind an ihren Stirnseiten 103 bogenförmig abgerundet; der Krümmungshalbmesser der Abrundungen ist nur wenig kleiner als der Halbmesser, mit dem das Förderband 11 im Bereich der Entladestelle geführt wird.

Die obenerwähnten Polschuhe 102 des Magneten 10 sind mit Bohrungen 104 versehen, die im Zentrum der Krümmung der gebogenen Enden der Polschuhe 102 liegen; diese Bohrungen 104 nehmen die Lager für eine quer angeordnete Welle 12 aus nichtmagnetischem Material auf. In den Zwischenräumen zwischen den Polschuhen 102 ist auf der Welle 12 eine Trommel 13 befestigt, die aus nichtmagnetischem Material hergestellt ist und einen Krümmungshalbmesser aufweist, der nur wenig größer ist als der Krümmungshalbmesser der gebogenen Enden 103 der Polschuhe 102. An den Außenseiten jedes der beiden Polschuhe 102 ist auf den Enden der Welle 12 je eine Bandrolle 131 befestigt, die den gleichen Krümmungshalbmesser hat wie die Trommel 13, die sich zwischen den beiden Polschuhen 102 befindet.

Die Trommel 13 und die Rollen 131 dienen als Umlenkvorrichtung für das Förderband 11 an der Entladestelle des Bandes.

Das endlose Förderband 11 läuft an der entgegengesetzt zur Entladestelle liegenden Seite um eine Trommel 14, die durch einen (nicht dargestellten) Elektromotor angetrieben wird. Diese Anordnung des Antriebes ist für Magnetscheider mit endlosem Förderband die allgemein übliche.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, ein magnetisches Feld größter Kraftliniendichte an dem Entladeende des Förderbandes zu schaffen, während der Einbau der Trommel 13, um die das Förderband 11 läuft, die Gewähr dafür bietet, daß der durch das Band 11 geförderte Materialstrom an der Entleerungsstelle einem sehr hohen Magnetfeld ausgesetzt wird, ohne daß wesentlich verwickelter ausführte Polschuhe und eine wesentlich umständlichere Führung des Bandes um die Polschuhe vorgesehen werden müßten, wie sie in der obengenannten deutschen Patentschrift 854 481 beschrieben und dargestellt sind.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden Elektromagnete 15 an Stelle des permanenten Magneten 10 verwendet. In diesem Falle bestehen die Polschuh« aus den in Längsrichtung angeordneten, winkelförmig gebogenen und aus magnetischem Material hergestellten Schenkeln 106. Die Schenkelteile 107 dienen gleichzeitig als Halteglieder für die. magnetischen Kerne zweier parallel zueinander in der Längsrichtung des Bandes angeordneter Erregerspulen 108. Die äußeren Enden dieser Kerne sind an einem quer liegenden rechtwinkligen Block 109 aus magnetischem Material befestigt, der hinter den Erregerspulen 108 liegt.

Die äußeren Enden der parallel zur Bandachse liegenden Polschuhe 106 sind durch Bogen 103 begrenzt. Die Polschuhe 106 dienen als Lagerung einer drehbaren Welle 12 aus nichtmagnetischem Material, auf der eine Trommel 13 und Rollen 131 in der gleichen Weise befestigt sind wie bei dem zuerst beschriebenen, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Bei dem Magnetscheider, wie er in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, wird wiederum ein Elektromagnet 15 als Quelle des magnetischen Flusses verwendet, jedoch die Erregerspule 108 mit ihrer Achse quer zur Achse des Förderbandes 11 angeordnet, wobei die beiden Polschuhstücke 106 des Elektromagneten an dem Magnetkern der Erregerspule 108 gerade anliegen.

Falls die Breite des Förderbandes 11 es nötig machen sollte, können mehrere Magnetsysteme nebeneinander derart angeordnet werden, daß sie die gesamte Breite des Förderbandes 11 beherrschen (vgl. Fig. T). Dann besteht die Quelle für den magnetischen Fluß aus mehreren quer zur Achse des Förderbandes angeordneten Permanentmagneten 10^ von denen jeder dem Permanentmagnet 10 gleicht, wie er in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Diese Permanentmagnete sind in einer Linie nebeneinander angeordnet; zwischen ihnen und ihren Polschuhen liegen Trommeln 13, und an den äußersten Polschuhen sitzen Rollen oder Scheiben 131, auf denen das Förderband 11 geführt wird.

Falls erforderlich, kann an Stelle der Reihe permanenter Magnete auch eine technisch gleichwertige Reihe von Elektromagneten gesetzt werden, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind.

Bei Magnetscheidern gemäß der Erfindung läßt sich durch die Anordnung der Quelle des magnetischen Flusses zwischen den Trummen des Förderbandes nach Art der deutschen Patentschrift 854 481 ein außerordentlich starkes Magnetfeld an der Trennstelle konzentrieren. Gegenüber dieser bekannten Ausführung ergibt sich aber der wesentliche Vorteil, daß in den Polschuhen keine besonderen Ausschnitte vorgesehen zu werden brauchen, um in ihnen zahlreiche Rollen anzuordnen, die ihrerseits wieder in den die Ausschnitte begrenzenden Zähnen der Polschuhe gelagert werden müssen, um das Förderband an der Entleerungsstelle über die Oberfläche der Polschuhe im Kreisbogen herumzuführen.

An Stelle eines zusammengesetzten Permanentmagneten gemäß den Fig. 1, 2 und 7 kann der Magnet auch als ein einziges Stück in Form eines Hufeisenmagneten hergestellt sein, das aus permanentmagnetischem Material besteht. Wegen der hohen Kosten des permanentmagnetischen Materials ist jedoch in den meisten Fällen die Verwendung eines aus Einzelteilen zusammengesetzten Magneten vorzuziehen, bei dem nur ein Teil aus permanentmagnetischem Material hergestellt ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetscheider mit einer Förderbandumlenkvorrichtung, die das Förderband in geringem Abstand vor den freien Enden der Polschuhe eines im wesentlichen außerhalb der Umlenkvorrichtung liegenden Magneten umlenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der mit gegenseitigem Abstand und parallel zur Achse des Förderbandes sich erstreckenden Polschuhe kreisbogenförmig abgerundet sind und die Umlenkvorrichtung eine zwischen den Polschuhen angeordnete und vorzugsweise an ihnen gelagerte Umlenkrolle oder -trommel mit einem den Halbmesser der Abrundung der Polschuhe nur wenig überschreitenden Halbmesser ist.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle oder -trommel aus wenigstens drei Einzel rollen mit ungefähr gleichem Durchmesser besteht, von denen je eine an den Außenseiten der Polschuhe vorgesehen ist.

3. Magnetscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als langgestreckte Polschenkel ausgeführten Polschuhe an ihren rückwärtigen Enden durch ein Zwischenstück aus permanentmagnetischem Material verbunden sind, das zwischen den Trummen des Förderbandes liegt.

4. Magnetscheider nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dauer- oder Elektromagneteinheiten mit ihren Polschuhen in einer Richtung quer zur Achse des Förderbandes nebeneinander, aber mit Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils zwischen den Polschuhen und vorzugsweise auch an der Außenseite der außenliegenden Polschuhe Einzelrollen der Umlenkvorrichtung vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 854 481.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709' 69'7/eO 9.