DE1042809B - Permanentmagnetischer Filterkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft permanentmagnetische Filterkörper zum Reinigen vorzugsweise flüssiger und gasförmiger Medien von ferromagnetischen und anderen Verunreinigungen.

Zu diesem Zweck wurden bisher Stabmagnete verwendet, die in hülsenförmigen, als Verschlußstopfen in die Ölwannen von Getrieben eingeschraubten Büchsen angeordnet wurden. Die freien Polflächen der Stabmagnete liegen weit über dem Rand der hülsenförmigen Büchse. Von den frei liegenden Polflächen laufen die Feldlinien zum Büchsenrand, der durch den in der Büchse befindlichen Pol magnetisch induziert ist. Dieser Büchsenrand besteht aus Weicheisen mit hoher Permeabilität. Dadurch und durch die große Masse der Büchse werden die aus dem Pol des Magnets austretenden Feldlinien auf dem kürzesten Weg von dem induzierten Büchsenrand aufgenommen. Es liegt dabei ein starkes Feld zwischen dem Pol und dem Büchsenrand vor. Diese Tatsache zeigt, daß zwar die sich ohnehin zur tiefsten Stelle hin bewegenden Verunreinigungen dort nur mit großer Kraft festgehalten werden, daß aber vorbeiströmende Verunreinigungen nur schwer erfaßt werden können, da durch das Fehlen kompakter, nach oben in den Filterraum gerichteter Feldlinien die Saugintensität fast vollkommen fehlt. Die die Verunreinigungen im Filter festhaltende starke Kraft und die zerklüftete Ablagerungsfläche erschweren die Reinigung derart, daß sie oft sogar ein Problem wird (deutsches Patent 522 526).

Bei einer verbesserten Art derartiger Filter ist der Stabmagnet wesentlich verkürzt und in einer hohlgebohrten Ölablaßschraube festgeklemmt. Der Stopfenrand wird hierbei in gleicher Weise wie vorbeschrieben induziert. Die vom freien Pol austretenden, von unten kommenden Feldlinien verlaufen in ihrem Bogen kaum über den Stopfenrand hinaus, werden aber, da dieser aus Weicheisen mit hoher Permeabilität besteht und eine große Masse darstellt, ebenfalls sofort aufgenommen. Eine Saugintensität nach oben ist bei diesem Filter ebenfalls nicht vorhanden. Als besonders nachteilig wird außerdem die recht schwierige Reinigung empfunden, denn um die im Weicheisentopf angesammelten Verunreinigungen aus der Wirkungszone des dort sehr starken magnetischen Feldes herauszubringen, sind unter Umständen sogar Geräte notwendig. Auch mit diesem wird noch eine Menge Zeit benötigt, um einen solchen Magnettopf zu säubern (Patentanmeldung ρ 6409 VIIIc/21gD). Dieser Effekt, das Festhalten durch das eigentliche starke bzw. verstärkte Magnetfeld und das Filtern lediglich durch die Streufelder, muß also nicht nur für die Reinigung des Filters außerordentlich nachteilig sein, sondern vor allem für den Filterwirkungsgrad.

Außerdem ist noch eine andere Art von Magnetfilterkörpern bekannt. Sie besteht aus zwei mit gleichen Polen an einer Weicheisenplatte etwa gleicher Größe wie die Permanentmagnetischer Filterkörper

Anmelder:

Heinrich Sommermeyer,
Gera (Thür.), Berliner Str. 6

Heinrich Sommermeyer, Gera (Thür.),
ist als Erfinder genannt worden

Polendflächen angeordneten Dauermagnetstäben. Die äußeren Pole tragen Weicheisenplatten, die an allen Seiten die Dauermagnete überragen. Diese Anordnung ergibt an den Außenflächen des Magnetsystems ein Streufeld und im Innern das wirksame eigentliche Magnetfeld, das aus den axial vorbeiströmenden Medien die ferromagnetischen Teilchen saugt. Nach Füllung des Ringraumes des Systems mit Verunreinigungen ist das System kurzgeschlossen. Die Reinigung des Filters ist stark erschwert. Die vorhandene Energie wird nur zu einem geringen Teil für den eigentlichen Filterprozeß genutzt, während ihr Hauptteil nur zum Festhalten (haften) verwendet wird (deutsches Patent 849 878).

Es kommt noch hinzu, daß ein im magnetischen Feld befindliches auszufilterndes Teilchen einen relativ langen Weg bis zur Ablagerungsstelle zurückzulegen hat. Der Anziehungskraft des Magnets wirkt die abbremsende Kraft der viskosen Masse entgegen, so daß dabei Teilchen ungefiltert passieren können.

Auch sind bereits plattenförmige Magnetsysteme bekannt. Eines von diesen besteht aus einem ferromagnetischen Grundkörper, der als Rückschlußplatte wirkt. Dieser Körper ist mit Sackbohrungen versehen, in die ringförmige Buchsen aus antimagnetischem Material eingesetzt sind. In deren Bohrungen sind planseitig polarisierte Magnetkörper eingesetzt. Diese liegen mit einem Pol an dem Grundkörper und mit dem anderen an einem Polschuh, der die Bohrung zur Oberfläche der Platte hin abschließt. Durch eine Verschraubung wird das Magnetsystem in der Bohrung festgehalten. Der magnetische Luftspalt ist nun durch die antimagnetischen Buchsen geschaffen. In ihnen wirkt ein homogenes Kraftfeld. Da durch die Polschuhe eine große Masse Weicheisen hoher Permeabilität im System vorhanden ist, liegen nur

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geringe Streufelder und demzufolge eine kaum nennenswerte Saugintensität vor. Dagegen ist in unmittelbarer Nähe der Oberfläche ein sehr starkes magnetisches Feld vorhanden. Die Platte eignet sich deswegen eher für eine Haft- oder Spannplatte. Weiterhin besitzt diese Platte den Nachteil, daß die zur Verfügung stehende Oberfläche nur zu etwa einem Drittel durch die angeordneten Dauermagnete ausgenutzt werden kann, abgesehen von ihrem komplizierten Aufbau (französisches Patent 1 047 607).

Bei einer weiteren bekannten Ausführung besteht der Rückschlußkörper aus einer Platte, auf der mehrere Magnetstäbe mit zur Rückschlußplatte parallel verlaufenden Polenden im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind. Die die Polenden unter Belassung eines Luftspaltes aus antimagnetischem Material abdeckenden, ebenfalls streifenförmigen Polschuhe bilden so eine Polplatte. Diese verläuft parallel zur Rückschlußplatte und ist mit dieser flächengleich. Bei dieser Magnetplatte wird der zur Verfugung stehende Raum in gleich geringem Maße wie bei der vorbeschriebenen ausgenutzt. Eine Saugintensität besteht kaum, hingegen eine hohe Haftkraft (deutsches Patent 897 681).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile mit relativ einfachen Mitteln ein permanentmagnetisch wirkendes Filteraggregat zu schaffen, das nicht nur allein auf magnetisierbare Verunreinigungen anspricht, sondern durch Felder stark inhomogener Saugintensität auf die zu filternden Medien dermaßen einwirkt, daß sich alle Verunreinigungen auf der Filterfläche (Arbeitsfläche) niederschlagen, und zwar bei optimaler Raumausnutzung durch die Dauermagnetkörper und guten Reinigungsmöglichkeiten.

Dieses wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß das magnetische Kraftfeld der ebenflächig oder gewölbt ausgebildeten Arbeitsfläche (= Ablagerungsfläche) aus nur einem magnetischen Pol oder aus einer Magnetplatte besteht, die mehrpolig magnetisiert ist bzw. aus einzelnen Dauermagneten entsprechend einer mehrpolig magnetisierten Platte zusammengesetzt ist. Diese mehrpoligen Filterkörper sind darüber hinaus noch auf eine eiserne, als Rückschlußkörper wirkende Platte aufgelegt. Der eiserne Rückschlußkörper ist für Ideinere Filterkörper als Verschlußstopfen ausgebildet. Die Verbindungen der einzelnen Teile des Systems werden durch Kleben geschaffen. Um verbesserte Reinigungsmöglichkeiten zu erzielen, sind abnehmbare, nichtmagnetische Abdeckflächen oder Hüllen vorgesehen.

Durch eine derartige Ausbildung wird jede magnetisch indifferente Zone praktisch beseitigt, da die gesamte Oberfläche magnetisch wirkende Arbeitsfläche ist. Beim Überfließen eines zu filternden Mediums über den Filterkörper bewegt sich ein großer Teil der Verunreinigungen durch ihre Schwere in Richtung der Platte. Dabei wirkt die Saugintensität des Magnetfeldes auch in dieser Richtung der Platte. Diese Übereinstimmung der Bewegungsrichtung und der Saugrichtung führt zu einem annähernd absoluten Wirkungsgrad.

In der Zeichnung sind zum Gegenstand der Erfindung einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 einen sechspoligen plattenförmigen Filterkörper,

Abb. 2 einen sechspoligen plattenförmigen Filterkörper mit eiserner Rückschlußplatte,

Abb. 3 einen flachen einpoligen Verschlußstopfen,

Abb. 4 einen halbkugelförmigen zweipoligen Verschlußstopfen.

Ein in Abb. 1 dargestellter Filterkörper ist als viereckige Platte mit geringer Höhe ausgebildet. Die Magnetisierung derselben erfolgt in an sich bekannter Weise in Richtun? ihrer Zentralachse. Dabei stehen sich an ihrer Ideinsten Ausdehnung die Pole der Magnetisierungseinrichtung gegenüber und werden entsprechend der Zentralachse bewegt. Dadurch entsteht auf der Unterseite der Platte z. B. ein Nord- und auf der Oberseite ein Südpol. Um mehrere jeweils wechselnde Pole auf den Flächen der Platte zu erzeugen, werden während der axialen Bewegung der Magnetisierungseinrichtung deren Pole in an sich bekannter Art gewechselt.
Die mehrpolige Ausführung erhöht die Kapazität der

ίο Platte wesentlich. Um außerdem die Saugintensität zu vergrößern, werden durch Kurzschließen der Pole an der Unterfläche mittels einer eisernen Platte die Kraftlinien verstärkt (s. Abb. 2). In dem gleichen Raum sind damit mehr Kraftlinien vorhanden, die ein stärkeres Kraftfeld bilden.

Bei kleineren Flächen werden die Platten auf einer Seite nur mit einem oder zwei Polen versehen. Die Platten werden in beliebigen Formen angewendet; einmal sind es flache, runde Scheiben, zum anderen sind es Halbkugeln oder gar Kugeln. Ihre Magnetisierung erfolgt in schon beschriebener Weise so, daß flächige Pole entstehen.

Die Filterkörper für kleinere Flächen werden zumeist auf handelsüblichen Verschlußstopfen befestigt (Abb. 3 und 4). Die Befestigung der Filterkörper miteinander sowie mit Rückschluß- oder anderen Befestigungskörpern erfolgt vorteilhaft durch Kleben.

Zum Zwecke der schnelleren und restloseren Reinigung der Filterkörper von ferromagnetischen und anderen Teilchen sind die Filterkörper mit unmagnetischen Hüllen überziehbar oder mit unmagnetischen Blechen abdeckbar. Die Verunreinigungen fallen nach Abnahme der Hüllen von diesen leicht ab.

Bei allen vorbeschriebenen Filterkörpern bildet die Gesamtheit der Kraftlinien das inhomogene Magnetfeld, dessen Energie die eigentliche Filterfunktion ausübt. Die eisenhaltigen und paramagnetischen Verunreinigungen werden durch das Magnetfeld aus den Medien heruntergezogen und zuerst büschelförmig in Richtung der Kraftlinien angelagert. In den derart festgehaltenen Verunreinigungen verfilzt sich ein großer Teil nichtmagnetischer Verunreinigungen, so daß zur magnetischen noch eine zusätzliche mechanische Filterung entsteht.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Permanentmagnetischer Filterkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Kraftfeld der ebenflächig oder gewölbt ausgebildeten Arbeitsfläche (= Ablagerungsfläche) aus nur einem magnetischen Pol oder aus einer Magnetplatte besteht, die mehrpolig magnetisiert bzw. aus einzelnen Magnetplatten entsprechend einer mehrpolig magnetisierten Platte zusammengesetzt ist.

2. Permanentmagnetischer Filterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine eiserne, als Rückschlußkörper wirkende Platte Auflage für mehrpolige Filterkörper ist.

3. Permanentmagnetischer Filterkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eiserne Rückschlußkörper für kleinere Filterkörper als Verschlußstopfen ausgebildet ist.

4. Permanentmagnetischer Filterkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anwendung abnehmbarer, nichtmagnetischer Abdeckflächen oder Hüllen.

5. Permanentmagnetisches System nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum

Zwecke der Verbindung der einzelnen Teile des Systems die Verbindungsflächen mit einem Klebemittel bestrichen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 897681, 849878, 740928, 722182, 522 526;

schweizerische Patentschrift Nr. 221 010 ; französische Patentschrift Nr. 1 047 607; USA.-Patentschriften Nr. 2 635 754, 2 288 264;

deutsche Patentanmeldungen ρ 6409 VIIIc/21g D (bekanntgemacht am 2. 5. 1951), A 16281 VI/23c (bekanntgemacht am 12.11.1953);

Buch: .»Dauermagnettechnik« von Hennig, 1952, Franzis-Verlag in München, S. 127.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen