DE1102662B - Trommelmagnetabscheider - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Trommelmagnetabscheider

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetabscheider der Trommelbauart. Bei einem solchen Abscheider wind das zu trennende Material über die Umfangsfläche einer sich an feststehenden Magneten vorbei drehenden Trommel geleitet. Das relativ nichtmagnetische Material fällt frei von der Trommel herunter, während das relativ magnetische Material an der Umfangs- " fläche der Trommel während einer Zeitspanne festhaftet, die ausreicht, um dieses Material über eine feststehende Trennwand hinwegzubewegen, die das festgehaltene Material von dem nichtmagnetischen Material trennt.

Es sind TiOmmelmagnetabscheider bekannt, bei denen zur Erzielung größerer Wickellage für die Polstücke die Trommelwelle innerhalb der Trommel exzentrisch gekröpft ist. Weiter ist es bekannt, die Enden der Polstücke sowohl in Richtung der Trommelachse als auch in Umfangsrichtung zu verbreitern Ww. mit Verteilerstücken zu versehen, um eine bessere Verteilung des durch die Wicklungen erzeugten Magnetfeldes zu erhalten. Man hat auch schon zur

Verteilung des Feldes über den Trommelumfang ^:

Ringe gelegt, die durch das Magnetfeld reduziert „

wurden und mehrere quer zur Trommelachse verlau-

fende Feldspalten bilden. Es ist auch bekannt, auf 25 diese Polstücke in an sich bekannter Weise einen geeiner gemeinsamen Trommelwelle in Umfangsrich- nügend großen Bogen dicht am Trommelmantel umtung und in axialer Richtung verteilt angeordnete fassen, zu sehr guten Transportverhältnissen und da-Permanentmagnetstäbe so vorzusehen, daß die Enden _mi_t Abscheidungsmöglichkeiten, insbesondere auch benachbarter Stäbe entgegengesetzte Polarität auf- für große Stücke, z. B. aus Stahl in Schlackenmateweisen. Der Rückschluß erfolgt über magnetisierbare 30 rial. Bei mit den üblichen Abscheidern etwa vergleich-Leitstäbe im Trommelmantel und über die Trommel- barem Abscheidevermögen wird dagegen bei dem achse. Abscheider gemäß der Erfindung ein wesentlich ge-

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die Ab- ringerer Energieaufwand benötigt.

scheidewirkung derartiger Trommelmagnetabscheider Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeich-

zu verbessern, insbesondere bezüglich grobstückigen 35 nungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Materials. Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer er-

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch er- findungsgemäßen Vorrichtung, bei der Teile der reicht, daß zur Erzeugung und Verteilung des Ma- Trommel weggebrochen gezeichnet sind, um die innengnetfeldes eine Kombination von mit Wicklungen liegende Kern- und Wicklungskonstruktion erkennen versehenen Elektromagneten und aus magnetisier- 40 zu lassen;

Anmelder:

Indiana General Corporation,
Valparaiso, Ind. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Mai 1956

Harold W. Bmis, Haies Corners, Wis. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

barem Material bestehenden Polstücken in alternierender Folge Verwendung findet, wobei die freien Polenden der Elektromagnete auf einer Seite alle gleiche Polarität aufweisen und die Polstücke den Gegenpol des Magnetsystems bilden. Vorteilhafterweise ist zwischen der Trommelstirnwand und den dieser Wand benachbarten, mit Wicklungen versehenen Elektromagneten ebenfalls je ein Polstück aus magnetisierbarem Material vorgesehen.

Durch die den Gegenpol des Magnetsystems bildenden wicklungsfreien Polstücke aus magnetisierbarem Material wird eine wesentlich bessere und gleichförmigere Verteilung des Magnetflusses um den Trommelumfang erzielt. Dies führt, insbesondere, wenn Fig. 2 ist ein in kleinerem. Maßstabe gezeichneter Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 3;

Fig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 zeigt in Form eines Schaubildes die Feldstärke.

Die Achsstummel 5 und 6 sind in beliebigen geeigneten Halterungen 7 und 8 befestigt und gegen Drehbewegungen gesichert.

Die Kopf teile oder Stirnplatten 9 und 10 der Trommel umfassen Nabenabschnitte, die von den Achsstummeln aus durch die Lager 11 und 12 unterstützt werden. Die Trommel umfaßt konzentrisch angeordnete innere und äußere Mäntel 13 und 14, die durch

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an den Stirnplatten vorgesehene Flansche 15 und 16 Achsstummeln 5 und 6 in das Innere der Trommel unterstützt werden, um eine aus zwei Schichten be- führen.

stehende Trommelwand zu bilden, über die die Stirn- Wie man in Fig. 4 erkennt, liefert die erfmdungsplatten zweckmäßigerweise nach außen hinausragen, gemäße Konstruktion ein sehr kräftiges und gut verum das zum Zwecke der Trennung auf die Trommel- 5 teiltes Magnetfeld. Trotz der Verwendung einer dopfläche geleitete Material auf ihr zusammenzuhalten. pelwandigen Ummantelung der Trommel erkennt Es können beliebige geeignete Mittel vorgesehen man, daß in einem Abstand von etwa 25 bis etwa sein, um die Trommel zu drehen, z. B. ein Kettenrad 50 mm außerhalb der Trommelaußenfläche ein Ma-17, das an der Nabe der Stirnplatte 10 befestigt ist gnetfeld von 1000 Gauß festzustellen war. Eine FeId- und durch eine Kette 18 angetrieben wird. io stärke von 500 Gauß ergab sich in einem Abstand Auf den Achsstummeln 7 und 8 ist innerhalb der von etwa 50 bis etwa 125 mm außerhalb der Trom-Trommel eine schwere Platte 20 angeordnet, die einen melfläche, und in einem Abstand von etwa 100 bis Teil des Flußweges bildet. Diese Platte 20 ist gegen- etwa 175 mm betrug die Feldstärke 300 Gauß. Im über der Achse der Trommel versetzt und mit den Vergleich zu einem weit verbreiteten und gut arbei-Achsstummeln verschraubt. 15 tenden Trommelabscheider gleicher Abmessungen Die Kerne 21 und 22, auf denen die Wicklungen 23 zeigt der erfindungsgemäße Abscheider eine außer- bzw. 24 angeordnet sind, sind mit der Platte 12 ver- ordentliche Vergrößerung der Feldstärke. Der erbunden, und sie erstrecken sich quer zur Achse der wähnte bekannte Abscheider zeigte mit Ausnahme Trommel zu deren gegenüberliegender Seite. Die eines Bruchteils eines Zolls (25,4 mm) unmittelbar Kerne sind nicht rund, sondern sie besitzen recht- 20 oberhalb jedes Polstücks keine Flächen mit einer winklig zur Achse der Trommel gemäß Fig. 1 eine Feldstärke von 1000 Gauß. Bei dem bekannten Aberheblich langgestreckte Querschnittsform. Angesichts scheider betrug die Tiefe der Feldstärke von 500 Gauß dieser langgestreckten Form der Kerne und ihrer an keiner Stelle mehr als etwa 50 mm, und der Bedurch die Platte 20 ermöglichten Versetzung aus der reich der Feldstärke um 300 Gauß reichte nur wenig Mitte läßt sich eine erheblich größere Menge von 25 über etwa 75 mm hinaus, und dies war nur an zwei Magnetstahl unterbringen, was zu einer entsprechenden Stellen der Fall.

Steigerung der Wirkung des Elektromagnets führt. Die Trotzdem benötigt man bei dem erfindungsgemäßen

Wicklungen 23 und 24 sind nicht allgemein zylindrisch Magnet nur etwa die Hälfte der Kupferdrahtmenge,

ausgebildet, sondern sie besitzen ebenfalls eine in die bei der bekannten älteren Konstruktion verwendet

Querrichtung langgestreckte Ouerschnittsform, wie 30 wurde.

es aus Fig. 1 ersichtlich ist. Diese Wicklungen liegen Während des Betriebes wird das zu scheidende Mazwischen Magnetkopf en 25 und 26 aus Metall, die mit terial über eine Rutsche 40 auf die Außenfläche des den zugehörigen Magnetkernen 21 und 22 durch äußeren umlaufenden Mantels 14 geleitet. Die Platte Schweißen oder auf andere Weise verbunden sind. 20 mit den Magneten ist gegenüber der senkrechten Die einzelnen Wicklungen sind so ausgebildet, daß sie 35 entsprechend Fig. 3 so geneigt, daß das zu trennende sich an ihren äußeren Enden stark verjüngen, wie es Material die Umfangsfläche der Trommel in der Nähe bei 27 angedeutet ist. An diesen verjüngten Enden, derjenigen Stelle erreicht, an der das durch die PoI-wo die Wicklungen an die Magnetköpfe 26 anstoßen, stücke erzeugte Magnetfeld beginnt. Das nichtmagneist innerhalb der gebogenen Polstäbe 29 und 30, die tische Material fällt von der Trommelfläche bei 41 als Kappen für die Kerne 21 und 22 wirken, die mit 40 auf der rechten Seite einer Trennwand 42 ab, während ihnen verschraubt sind, kaum ein Spiel für die Wick- das magnetische Material bei 43 links von der Trennlungen vorhanden. Die Polstäbe liegen in unmittel- wand abfällt.

barer Nähe des inneren Mantels 13 der Trommel, ab- Die gesteigerte Wirksamkeit dieses Trommelabgesehen von denjenigen Enden der Polstäbe, auf die scheiders ist derart, daß der Abscheider für die sich die Trommelfläche zu bewegt. An diesem Ende 45 schwierigsten Aufgaben geeignet ist. Da die Magnetist jeder Polstab von der Trommelinnenwand nach _pole in einem verhältnismäßig kleinen Abstand von innen weggebogen, wie es in Fig. 3 bei 31 angedeutet dem Material angeordnet sind, ist ein Abscheider dieist; gemäß Fig. 3 dreht sich die Trommel im Uhr- _ser Bauart wirksamer als ein mit einem Gurt arbeizeigersinn. tender Abscheider, bei dem der Gurt zwischen dem Nicht mit Wicklungen versehene Pole 32 und 33 50 Material und der Trommel hindurchläuft. Abgesehen sind auf den Achsstummeln 5 und 6 in Form von Plat- davon, daß der erfindungsgemäße Abscheider die übten befestigt, deren Erstreckung in Umfangsrichtung liehen Aufgaben erfüllt, ermöglicht es seine größere und deren Umrißform derjenigen der Polstäbe29 und Wirksamkeit, auch Eisen aus Schlackenmaterial ab-30 entspricht. Ein erheblich schwereres, nicht mit zuscheiden, so daß Metall zurückgewonnen wird, bei einer Wicklung versehenes Polstück 35 ähnlicher Ab- 55 dem man eine Rückgewinnung bisher für unmöglich messungen und Umrißform ist in der Mitte der Trag- hielt. Angesichts der hierbei auftretenden Beanspruplatte 20 zwischen den bewickelten Polstücken 21 und chungen erweist sich der aus zwei Schichten aufge-22 angeordnet, wie man am besten in Fig. 1 und 2 baute Trommelmantel als besonders zweckmäßig, erkennt. Die Wicklungen sind zweckmäßigerweise so denn die äußere Schicht läßt sich leicht ersetzen, wenn angeschlossen, daß die Polkerne 21 und 22 sowie die 60 sie abgenutzt oder beschädigt ist. Ferner läßt sich die daran befestigten Polstäbe 29 und 30 die gleiche Po- äußere Schicht ohne Rücksicht auf die mechanische larität aufweisen. Nimmt man an, daß die Polstäbe 29 Festigkeit aus einem verschleißfesten Material her- und 30 als Nordpole wirken, so wirken die sich in stellen, während die innere Schicht dem Trommel-Umfangsrichtung der Trommel erstreckenden Ränder mantel die notwendige Festigkeit verleiht. So kann der nicht bewickelten Pole 32, 33 und 35 sämtlich als 65 die äußere Schicht auch aus einem nichtmetallischen Südpole. Material, wie Gummi oder Segeltuch, bestehen, wenn

Die bei 38 angedeuteten Leitungsverbindungen zu dies erwünscht ist.

den Wicklungen, die zur Stromversorgung der Elektro- Einer der Gründe für das Auftreten des sehr kräfti-

magnete dienen, können durch eine oder mehrere Boh- gen und tiefen Magnetfeldes besteht in der Tatsache,

rungen39 in einem der Acbsstummel oder in beiden 70 daß bezüglich des Magnetflusses nur geringe oder

überhaupt keine Verluste auftreten, da im wesentlichen der gesamte entwickelte Fluß an den Polen und in der Trennzone konzentriert ist. Die Stärke und die Tiefe des Feldes ermöglichen es, viele der Vorteile der Erfindung dadurch auszunutzen, daß mau die Trommel als Führungstrommel für einen Gurt benutzt. Allerdings läßt sich der größte Vorteil der erfmdungsgemäßien Konstruktion nur bei einem Trommelabscheider erzielen, für den der Kernrahmen und die Pole sowie die Wicklungen eigens konstruiert sind.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Trommelmagnetabscheider mit sich drehender Trommel, bei dem die das Magnetfeld erzeugenden Magnete im axialen Abstand voneinander auf einer achsparallelen Unterstützung aus magnetisierbarem Material angeordnet sind und sich senkrecht zur Drehachse bis in unmittelbare Nähe der Trommelinnenwand erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung und Verteilung des Magnetfeldes eine Kombination von mit Wicklungen versehenen Elektromagneten und aus ma~ gnetisierbarem Material bestehenden Polstücken in alternierender Folge Verwendung findet, wobei die freien Polenden der Elektromagnete auf einer Seite alle gleiche Polarität aufweisen und die Polstücke den Gegenpol des Magnetsystems bilden.

2. Trommelmagnetabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trommelstirnwand und den dieser Wand benachbarten, mit Wicklungen versehenen Elektromagneten ebenfalls je ein Polstück aus magnetisierbarem Material vorgesehen ist.

3. Trommelmagnetabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Polenden der mit Wicklungen versehenen Elektromagnete bogenförmige, sich in Umfangsrichtung nahe der Trommelinnenwand erstreckende Polstücke aufweisen und die den Gegenpol bildenden Polstücke aus magnetisierbarem Material entxo sprechend bogenförmig ausgebildet sind.

4. Trommelmagnetabscheider nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gegenpol bildenden Polstücke aus magnetisierbarem Material aus sektorförmigen Scheiben bestehen, deren Sektorwinkel etwa dem Winkel entspricht, über den sich die Polstücke auf den Polenden der mit Wicklungen versehenen Elektromagnete erstrecken.

5. Trommelmagnetabscheider nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gegenpole bildenden Bauteile bis auf die fehlenden Wicklungen mit den die Elektromagnete bildenden übereinstimmen.

6. Trommelmagnetabscheider nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den freien Polenden der mit Wicklungen versehenen Elektromagnete befindlichen Polstücke in radialer Richtung wesentlich kleiner sind als die den Gegenpol bildenden Polstücke.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 322 442, 403 497. 579, 422 154, 496 212, 734 893, 882 682, 915 921, 301, 967 101.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen