DE1084412B

DE1084412B - Magnetic filter

Info

Publication number: DE1084412B
Application number: DE1954P0012007
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Grunel
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1954-05-22
Filing date: 1954-05-22
Publication date: 1960-06-30

Description

Für das Abscheiden ferromagnetischer Teilchen aus einem trockenen Gemenge, einer Suspension oder einer Flüssigkeit wurden bisher Magnetfilter verwendet, bei denen ein kräftiger permanenter Stahlmagnet mit geeigneten Polschuhen versehen war, zwischen denen käfigartige Weicheisenteile derart befestigt waren, daß eine Vielzahl von Luftspalten entstand, die vom magnetischen Kraftfluß durchsetzt wurden. Durch dieses käfigartige Gebilde wurde das zu filternde Gut geleitet, und die darin enthaltenen ferromagnetischen Teilchen sammelten sich in den vorhandenen Luftspalten an. Von Zeit zu Zeit mußte der Abscheider dann außer Betrieb genommen und zerlegt werden, um die abgeschiedenen Eisenteilchen entfernen zu können.For separating ferromagnetic particles from a dry mixture, a suspension or a liquid, magnetic filters have been used so far, in which a powerful permanent steel magnet was provided with suitable pole pieces, between which cage-like soft iron parts so attached were that a large number of air gaps were created, which were penetrated by the magnetic flux. The material to be filtered and the ferromagnetic material contained therein were passed through this cage-like structure Particles collected in the existing air gaps. From time to time he had to The separator can then be taken out of service and dismantled to remove the separated iron particles to be able to.

Diese bekannten Anordnungen weisen den Nachteil auf, daß ihr Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist und daß beispielsweise in einen Abscheidertopf eingesetzte Magnetfiltergebilde einen ziemlich großen Raum beanspruchen.These known arrangements have the disadvantage that their structure is relatively complicated and that, for example, a magnetic filter structure used in a separator pot has a fairly large size Take up space.

Dieser Nachteil läßt sich mit neuzeitlichen Magnetwerkstoffen vermeiden, wenn man an Stelle der käfigartigen Weicheisenlamellen ringförmige Permanentmagnete verwendet, die unmittelbar den in den Luftspalten benötigten magnetischen Kraftfluß erzeugen. Eine derartige Konstruktion ist aber für die Praxis nicht geeignet, denn bei ihr werden zwar die Teilchen in den Luftspalten ebenso wirksam wie bei den bekannten Konstruktionen angesammelt, aber ihre Entfernung ist sehr umständlich, ja nahezu unmög-Hch. Solange das kräftige Magnetfeld auf die Teilchen einwirkt, werden sie mit großer Kraft festgehalten, und es ist daher zur Reinigung erforderlich, die Teilchen dem Einfluß des Magnetfeldes zu entziehen. Bei den bisher bekanntgewordenen Konstruktionen erfolgte dies dadurch, daß man den Permanentmagneten von den käfigartigen Weicheisenlamellen trennte, worauf die letzteren ohne Schwierigkeiten gereinigt werden konnten.This disadvantage can be avoided with modern magnetic materials if you replace the cage-like Soft iron lamellas used ring-shaped permanent magnets that are directly attached to the Generate air gaps required magnetic flux. Such a construction is for the Not suitable for practice, because with it the particles in the air gaps are just as effective as with the known constructions, but their removal is very cumbersome, almost impossible-Hch. As long as the strong magnetic field acts on the particles, they are held with great force, and it is therefore necessary for cleaning to remove the particles from the influence of the magnetic field. at the previously known constructions, this was done by using the permanent magnet separated from the cage-like soft iron lamellas, whereupon the latter can be cleaned without difficulty could.

Das Magnetfilter gemäß der Erfindung besteht daher aus einem dünnwandigen, im Ringraum einseitig abgeschlossenen Doppelhohlzylinder mit in ihm geschichteten, leicht entfernbaren ringförmigen Dauermagneten, die jeweils mit gleicher Polarität einander gegenüberliegen.The magnetic filter according to the invention therefore consists of a thin-walled one-sided in the annular space closed double hollow cylinder with layered, easily removable ring-shaped permanent magnets, each facing each other with the same polarity.

Eine koaxiale Übereinanderanordnung von scheibenförmigen Permanentmagneten ist bereits bekannt. Nach der Erfindung ist es jedoch wesentlich, daß die Magnetringe innen und außen wirksam sind und diese von einem leicht entfernbaren, unmagnetischen Überzug bedeckt sind.A coaxial arrangement of disk-shaped permanent magnets one above the other is already known. According to the invention, however, it is essential that the magnetic rings are effective inside and outside and that these are covered by an easily removable, non-magnetic coating.

Bei einem weiteren bekannten Magnetscheider ist zwar die Magnetanordnung auch von einem leicht entfernbaren dünnwandigen und nichtmagnetischen Ge-Magnetfilter In another known magnetic separator, the magnet arrangement is also an easily removable one thin-walled and non-magnetic Ge magnetic filter

Anmelder:Applicant:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Philips Patentverwaltung GmbH,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Friedrich-Wilhelm Grunel, Hamburg-Wellingsbüttel,
ist als Erfinder genannt wordenFriedrich-Wilhelm Grunel, Hamburg-Wellingsbüttel,
has been named as the inventor

häuse bedeckt, doch wird hier der Hohlraum nur zur Befestigung der Ringe auf einem Tragorgan ausgenutzt, während der Innenraum der Magnetringe der Anordnung nicht ausgenutzt ist. Alle bisher bekannten Ringe werden nicht außen und innen für die Zwecke der Filterung verwendet. Bei Verwendung von Magnetringen ist es bislang immer als ausreichend angesehen worden, nur das äußere Feld zur Wirkung kommen zu lassen. Nur_; bei Verwendung von Magnetstäben, die jedoch wegen ihrer Länge eine ungünstige Feldverteilung besitzen, ist eine die Magnetstäbe umschließende Hülle aus unmagnetischem Material benutzt worden, die die nur auf einem Teil eines Kreisumfanges angeordneten Magnetstäbe umgibt, so daß wenigstens eine gewisse Kompensation der an sich schon gegenüber den Ringen verminderten Magnetwirkung der Stäbe vorhanden ist.Covered housing, but here the cavity is only used for fastening the rings on a support member, while the interior of the magnetic rings of the arrangement is not used. All previously known rings are not used outside or inside for the purpose of filtering. When using magnetic rings, it has hitherto always been considered sufficient to only allow the external field to take effect. Only _; When using magnetic bars, which, however, have an unfavorable field distribution because of their length, a sleeve made of non-magnetic material surrounding the magnetic bars has been used, which surrounds the magnetic bars arranged only on part of a circular circumference, so that at least a certain compensation of the already opposite the rings have a reduced magnetic effect of the rods.

Durch das neue Magnetfilter ist eine wesentlich bessere Ausnutzung des Materials möglich, da auch das im ringförmig geschlossenen Innenraum der Ringe wirksame Feld ebenfalls auf die magnetisierenden Teilchen einwirkt. Hinzu kommt, daß bei den bekannten Ringfiltern die Reinigung außerordentlich schwierig ist; die Magnetringe werden nämlich unmittelbar von dem filternden Öl umspült, so daß bei der Reinigung des Magneteinsatzes Schwierigkeiten auftreten müssen, während bei Verwendung von Stabmagneten infolge der umständlichen Montage das Auseinandernehmen bzw. das Abziehen der Hülle recht zeitraubend ist.With the new magnetic filter, a much better utilization of the material is possible, as well the effective field in the ring-shaped interior of the rings also affects the magnetizing ones Particle acts. In addition, the cleaning of the known ring filters is extraordinary is difficult; namely, the magnetic rings are immediately washed around by the filtering oil, so that at Difficulties may arise in cleaning the magnet insert while using Bar magnets as a result of the cumbersome assembly, the dismantling or pulling off the cover is quite time consuming.

Bei dem Magnetfilter nach der Erfindung wirken die Felder der einzelnen Permanentmagnete unmittelbar auf das zu filternde Gut ein, und die im letzteren enthaltenen ferromagnetischen Teilchen werden von den Magneten festgehalten. Da die letzteren aber von einem dünnwandigen, unmagnetischen Gehäuse umgeben sind, lagern sich die Teilchen auf der Gehäuse-In the magnetic filter according to the invention, the fields of the individual permanent magnets act directly on the material to be filtered, and the ferromagnetic particles contained in the latter are of held by the magnet. Since the latter are surrounded by a thin-walled, non-magnetic housing are, the particles are deposited on the housing

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wandung ab, gelangen also nicht unmittelbar zu den einzelnen Magneten. Soll nunmehr nach einiger Betriebszeit der Abscheider gereinigt werden, so entfernt man die Permanentmagnete aus ihrem Gehäuse. Damit verschwindet die die ferromagnetischen Teilchen an der Gehäuseaußenseite festhaltende Kraft, und die Teilchen können leicht abgestreift werden.turn away, so do not get directly to the individual magnets. Should now after some operating time If the separator is to be cleaned, the permanent magnets are removed from their housing. In order to the force holding the ferromagnetic particles on the outside of the housing disappears, and the Particles can be easily stripped off.

Bei derartigen Abscheidern wird man Permanentmagnete aus einem der neuzeitlichen Werkstoffe verwenden, und besonders eignen sich hierfür Permanentmagnete aus einem keramischen dauermagnetischen Material mit vorzugsweise Magnetopiumbitstruktur und der Zusammensetzung MeO · 6 Fe₂O₃, wobei Me wenigstens eines der Metalle Barium, Strontium und Blei ist.In such separators, permanent magnets made of one of the modern materials are used, and permanent magnets made of a ceramic permanent magnetic material with preferably a magnetopium bit structure and the composition MeO 6 Fe ₂ O ₃ , where Me is at least one of the metals barium, strontium and lead, are particularly suitable .

Man gibt den Permanentmagneten eine Ringform und ordnet diese Ringe koaxial übereinander an, wobei das zu filternde Gut sowohl den von den Ringen umschlossenen Innenraum als auch die Außenfläche des aus den einzelnen Ringen gebildeten Magnetkörpern umspülen kann. Je nach der Art des zweckmäßig erscheinenden Magnetfeldes können dabei die einzelnen Permanentmagnete unmittelbar aufeinanderliegen oder durch Distanzstücke voneinander getrennt sein.The permanent magnets are given a ring shape and these rings are arranged coaxially one above the other, with the material to be filtered, both the inner space enclosed by the rings and the outer surface of the magnetic bodies formed from the individual rings can wash around. Depending on the type of expedient When the magnetic field appears, the individual permanent magnets can lie directly on top of one another or be separated from each other by spacers.

Bei derartigen Magnetkörpern ergibt sich für das die Magnete umschließende Gehäuse eine einfache, leicht herstellbare zylindrische Form, bei der sich jedoch die ausgeschiedenem ferromagnetischen Teilchen hunderte konzentrische Rohre 17, 18 vorgesehen, die zusammen das Gehäuse für die Permanentmagnete darstellen und sich beim Auftreffen über diese Magnete schieben. Am unteren Ende des Rohres 18 sind einige Löcher für den Durchtritt des zu filternden Gutes vorgesehen, die auch mit einem mechanischen Filter 18 a zum Abscheiden nichtmagnetischer Teilchen versehen sind.With magnetic bodies of this type, the housing surrounding the magnets has a simple, easily manufactured cylindrical shape, in which, however, the precipitated ferromagnetic particles Hundreds of concentric tubes 17, 18 are provided, which together form the housing for the permanent magnets and push yourself over these magnets when they hit. At the lower end of the tube 18 are some holes are provided for the passage of the material to be filtered, also with a mechanical Filter 18 a are provided for separating non-magnetic particles.

Das Kopfstück 16 ist mit an die Stutzen 1 und 2 angeschlossenen und eingegossenen Kanälen versehen, die einerseits den Einlaßstutzen 1 mit dem ringförmigen Raum zwischen dem Abscheidertopf 3 und dem Rohr 17, andererseits den Auslaßstutzen 2 mit dem Innenraum des Rohrs 18 verbinden. Das zu filternde Gut durchströmt demnach den Abscheider etwa in der durch die Pfeile angedeuteten Weise. Da die von den Permanentmagneten ausgehenden Kraftlinien sowohl den Innenraum des Rohrs 18 als auch den Raum außerhalb des Rohrs 17 durchsetzen, ist das zu filternde Gut zunächst während seiner Abwärtsbewegung dem radial nach außen gerichteten Magnetfeld ausgesetzt, das dementsprechend die darin enthaltenen ferromagnetischen Teilchen außen auf dem Rohr 17 ansammelt. Das Filtergut wird am Boden des Abscheidertopfes umgelenkt, von unmagnetischen Teilchen befreit und durchströmt das Rohr 18 in der Richtung von unten nach oben, wobei es abermals dem magnetischen Kraftfeld ausgesetzt ist. Die hier noch vorhandenen ferromagnetischen Teilchen werden daherThe head piece 16 is provided with channels connected to the nozzle 1 and 2 and cast in, the one hand the inlet port 1 with the annular space between the separator pot 3 and the Pipe 17, on the other hand, connect the outlet connection 2 to the interior of the pipe 18. The one to be filtered Accordingly, there is a good flow through the separator approximately in the manner indicated by the arrows. Since those of the Permanent magnets emanating lines of force both the interior of the tube 18 and the space enforce outside the tube 17, the material to be filtered is initially during its downward movement exposed to the radially outwardly directed magnetic field, the correspondingly contained therein ferromagnetic particles accumulate outside on the tube 17. The filter material is at the bottom of the separator pot deflected, freed from non-magnetic particles and flows through the pipe 18 in the Direction from bottom to top, where it is again exposed to the magnetic force field. The one here existing ferromagnetic particles are therefore

an den Stellen, an denen die größte Kraftliniendichte 30 auf der Innenfläche des Rohrs 18 abgelagert, herrscht, in Form von Ringwülsten auf der Gehäuse- Zur Reinigung dieses Abscheiders wird nach demat the points where the greatest density of lines of force 30 is deposited on the inner surface of the tube 18, prevails, in the form of annular beads on the housing- To clean this separator is after

oberfläche ablagern können. An ihnen vorbei strömt ständig das zu filternde Gut, und die Teilchen sind daher stets einer Kraft ausgesetzt, die sie wegzuschwemmen sucht. Außerdem bilden sie in ihrer Gesamtheit Strömungswiderstände für das Filtergut, da sie ringförmige Einschnürungen des freien Durchflußquerschnitts darstellen. Es empfiehlt sich daher, an den Stellen der größten Kraftliniendichte in der Lösen der Schraube 15 und dem Entfernen des Spannbügels das Gehäuse 3 zusammen mit den fest mit ihm verbundenen Rohren 17, 18 nach unten von den Magnetringen 5 abgestreift. Dabei entschwindet die magnetische Anziehungskraft, und die Teilchen werden bereits während des Abstreifens losgelassen, fallen also nach unten in den Boden des Abscheidertopfes 3, von wo sie leicht durch Ausspülen entferntcan deposit on the surface. The material to be filtered constantly flows past them, and the particles are therefore always exposed to a force that tries to wash them away. They also form in their entirety Flow resistances for the filter material, as they are annular constrictions of the free flow cross-section represent. It is therefore advisable to use the points with the greatest density of force lines in the Loosen the screw 15 and remove the clamp the housing 3 together with the fixed with it connected tubes 17, 18 stripped down from the magnetic rings 5. This disappears magnetic attraction, and the particles are already released during the stripping process, So fall down into the bottom of the separator pot 3, from where they are easily removed by rinsing

Außenfläche des Magnetgehäuses Einschnürungen zur 40 werden können. Infolge der Umbördelungen am obe-Outer surface of the magnet housing constrictions to 40 can be. As a result of the flanging on the upper

Ablagerung der ferromagnetischen Teilchen vorzusehen. Diese Maßnahme bedingt natürlich, daß der Doppelhohlzylinder eine ausreichende Wandstärke aufweist. Dies ist an sich unbedenklich, da diese Wandstärke an den Stellen des Kraftlinienaustritts infolge der Einschnürung erheblich verringert wird.Provide deposition of the ferromagnetic particles. This measure naturally requires that the Double hollow cylinder has a sufficient wall thickness. This is in itself harmless, since this Wall thickness at the points of force line exit is significantly reduced as a result of the constriction.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Abscheider nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment for a separator according to the invention is shown.

Der in der Figur dargestellte magnetische Abscheider ist unter Verwendung von permanentmagnetischen Ringen so aufgebaut, daß das zu filternde Gut die beiden von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Räume nacheinander durchläuft. Außerdem ist hier die Anordnung so getroffen, daß das Magnetgehäuse und der Abscheidertopf eine Einheit bilden, die von dem an Ort und Stelle verbleibenden ringförmigen Magnet zwecks Reinigung nach unten abgestreift werden kann. Der Abscheider besteht aus einem zweckmäßig gegossenen Kopfteil mit dem Einlaßstutzen 1 und dem Auslaßstutzen 2, der an seiner Unterseite die ringförmigen mit gleichnamigen Polen jeweils aneinanderliegenden Magnete 5 mittels zweier Schraubbolzen 14 trägt. Der Abscheidertopf 3 ist glockenartig gestaltet und wird von unten über die Magnete gestülpt, worauf er mittels eines Spannbügeis und einer Druckschraube 15 fest gegen den Kopfteil 16 gepreßt werden kann. Im Innern des glockenförmigen Topfes 3 sind zwei miteinander verren Rand der Rohre 17 und 18 besteht hierbei keine Gefahr, daß etwa bei dieser Reinigung ferromagnetische Teilchen unmittelbar an die Magnetringe 5 gelangen könnten.The magnetic separator shown in the figure is constructed using permanent magnetic rings in such a way that the material to be filtered passes through the two spaces through which magnetic lines of force pass one after the other. In addition, the arrangement here is such that the magnet housing and the separator pot form a unit which can be wiped down by the annular magnet remaining in place for the purpose of cleaning. The separator consists of a suitably cast head part with the inlet connector 1 and the outlet connector 2, which carries the ring-shaped magnets 5 with the same poles, each resting against one another, by means of two screw bolts 14 on its underside. The separator pot 3 is bell-shaped and is slipped over the magnets from below, whereupon it can be pressed firmly against the head part 16 by means of a clamping bracket and a pressure screw 15. In the interior of the bell-shaped pot 3 there are two mutually twisted edges of the tubes 17 and 18, there is no risk that ferromagnetic particles could get directly to the magnetic rings 5 during this cleaning.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic filter with a cover made of non-magnetic material between the medium and the magnet, characterized by a thin-walled double hollow cylinder closed on one side in the annular space (17j 18) with layered, easily removable ring-shaped permanent magnets, which are opposite each other with the same polarity.

2. Magnetic filter according to claim 1, characterized in that the walls of the double hollow cylinder at the points where the poles of the magnetic rings with the same name are adjacent, are provided with constrictions.

Considered publications:

French Patent No. 1,059,902;

British Patent Nos. 522 294, 563 022, 673 699;

Advertising leaflet from Chemaperm in Selm / Westf., 1952, images on p. 17, 20, 21, 23;

German patent application G 8611 VI / 23 c (published on December 11, 1952).

1 sheet of drawings