DE1446482U - - Google Patents

Description

• "Magnetisches Filter"

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  Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausfilterung von Teilen einen magnetisierbaren Stoffes kleiner Abmessungen, z.B. kleiner Eisenteilchen, aus einem gasförmigen oder flüssigen Mittel mittels eines in diesem Mittel verlaufenden magnetisohen Feldes, Es handelt sich hier um Teile einer Gröauenordnung von 0,2

  - 5 u, dessen Abrnes ; ungon zu gering sind als dass sie sich mittels

  0

  eines sonst üblicherweise verwendeten mechanischen Siebes aus der Flüssigkeit oder aus dem was ausscheiden lassen würden.
• Gerade diese teilchen bilden in Kraftwagenmotoren, Projektionsanlagen, kurzum in allen Anlagen mit Umlaufsohmierung und mehreren zu schmierenden Stellen die Hauptursaohe der Abnätzung, weil

  diosi Teilchen, welche reichlich durch Abnützung der Zahnräder ge-

  bildet werden, an anderen Stellen, wo hochbelastete, glatt bearbei" tete Flächen aufeinander gleiten, z. B, in genau passenden Gleitlagern, Malthesergetrieben usw., zwischen diese Flächen gelangen, und eine erhebliche ungleichmässige Schleifwirkung und damit eine

  AbnUtzung der Flächen erzeugen.

  Es sind sonon/Magneten versehene Vorrichtungen bekannt,

  J

  die zwecks Ausscheidung der Eisenteilohen aus Schmieröl, in

  und

  einem Ölbehälter aufgenommen sinvaie Eisenteilohen, die in

  ihre Nähe gelang, anziehen und lesthalten.

  Diese bekannten Vorrichtungen weisen abur den Ubolatand

  auf, das.., das zu filtrierende Mittel nichts zwangsläufig das magnetiijohe Feld durchströmt und dass also nur diejenigen Teilohon, welche zufälligerweise in die Nähe der Polflächen gelangen, angezogen und festgehalten werden. Auch ist bei den bekannten Vor-

  richtungen die otrötaungsriohtung des Mittels nahezu senkrecht

  zur Längsschse des Magneten gerichtet. Es hat sich herausgestellt, das in dieser Weise nur verhältnismäesig wenige Teilchen ausgeschmieden werden.
• Dieser Ubelütund wird der Nesrung gemäss dadurch beseitigt, dass das zu filtrierende Mittel zwangsläufig durch einen einen Zweckmässig stabförmigen Magneten enthaltenden Raum derart strömt, daes die Stromrichtung des Mittels parallel oder nahezu parallel mitder Längsachse des Magneten verläuft. Dadurch wird erreicht, dass die zu erfassenden Teilchen erheblich leichter auageschieden und von den Polflächen erfasst werden als dies mit den bekannten Vorrichtungen möglich ist.
• Der Raum, in dem der Magnet angeordnet ist, kann z. B. als eine zylindrische Bohrung in der Wand oder in dem Deckel eines Gehäuses oder als ein aus hupfer oder aus Messing bestehendes Rohr ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht abur die Wandung dieses Raumes mindestens teilweise aus einen, da in diesem Falle der Kraftfluß sich durch diese Wandung schließt und das magnetische Feld zwangsmässig wenigstens einmal durch das durchströmende Mittel Mittel verläuft.
• Ein buuündera starkes magnetisches Feld kann erreicht wurden, wenn das eine Ende des Magneten mit der eisernen Wandung des den Magnsten umgebenden Raumes verbunden ist, so dass der durch

  den agnten und ie oisurne Wandung verlaufende magnotiohe

  Kreis nur einen Luftapalt aufwuist.
• Bekanntlich haften Teile eines magnetisierbaren Stoffes

  hauptsächlich dort an einer Polflaohe an, wu der austretonde

  . aagnetinche iruftflusu a dihtenten int. Pei dengewöhnlichen

  Llagn, ton mit ylindriuohen udel rechteckigen Querschnitt und fla-

  chen Lndon tritt die Uehrzahl der Kraftlinien an den Ecken zwi-

  schon den ßegronzungßíläohon auu, so dass hauptsächlich hier die

  Teilchen anhaften werden. Dleau Ecken bieten aber nur eine be-

  schränkte nhaftungamögliohkeit, so dass das Filter buld unwirk-

  sam wird oder häufig gereinigt werden muss.

  Diüaù Nuchtüile können nach der Neuerung dadurch beseitigt

  werden, das zumindedtena uine dor leolfliuhen des magnetiuchen

  Krei es derart ausgebildet iat, dass die auszusohoidenden Teilchen

  an einur eriaien anhaften könnon.

  Dit. vorzugweise Ausbildung der i'olflaoho nach der Neuerung

  bezweckt lso, eino Kraftflusskonzentrierung an bestimmten kleinen

  Ecken zu vei-mgiden, Deshalb wird die erwähnte Polfläche derart aus-

  gebildet, dass das Austretua des Kraftflusje Über diese Poifläche

  möglichst gleichmässig verteilt ist. Zu diesem Zweck ist z.B. die Oberfläche mit Rillen versehen ; vorzugsweise wird sie aber kugelförmig ausgestaltet.
• FUr die Ausscheidung der Teilchen aus dem gasförmigen oder flüssigen Mittel ist ez wesentlich, dass die Teilchen, die sich anfangs in denselben Bahnen wie das diesen Teilchen enthaltende Mittel

  Mittel bewegen, eine Bewegung in der Richtung der Kraftlinien

  erhalten und sich in Richtung der Polfläche be. zgen, um un diuann

  tv

  anhaften zu können.

  Bekanntlich empfindet ein Teilchen sehr geringer Abmessungen

  in eitlen Jice Teilchen enthaltonden Mittel bei seiner Bewegung

  relativ zu diesem Mittol eine seiner Bewegungsriohtung entgegen-

  gerichtete Kraft, deren Größe nach dem Stoke'sehen Gesetz be-

  stimmt wird. Auch unterliegt daaaaelbe Teilchen einer sich von dem

  magnetiaohen Feld in hichtung der Polfläche auswirkenden Kraft.

  Zufolge dieser beiden Kräfte bewegt sich das Teilchen in der Reich-

  tung der Reaiturdte dieser Kräfte. Bewegt sioh nun anfangs ein Teil-

  chen mit der utromriohtung in einer Bahn, welche mit den Kruft-

  linien einen groueen Kinkel (in der Grössenurdnung von 93) ein-

  aohliesst, ao ist leicht eraiohtlioh, daaa dieuoa Teilchen sich

  zunächst in einer von dem Kraftlinienverlauf wesentlich abweichen-

  den Bahn bewegt und daß Aueucheiden und Anhaften Ln n dur Polfläche

  dieser'reilohen während ihroa Vorbeigunges an die r Fläche nicht

  gewährleistet ist.

  uieaer bbdijtnd wird der Neuerung omaaa dadurch buneitigt

  dass durch die gegenseitige Anordnung der PolatUckt dea jmgneti-

  sehen Keines der wirkeauie Kraftfluaä einen Minkel von höchstens

  45° mit der Stromrichtung des zu filtrierenden Mittels bildet,

  während die Dichte des magnetischen Feldas in dieser Stromrichtung

  zunimmt.

  Dies wird mit einer vorzugsweisen Auaflihrungsform der Neu-

  erung dadurch erreicht, dass konzentrisch mit dem Kanal, durch den

  das zu filtrierende Mittel strömt, und dessen Wandung zu mindest

  teilweise als das eine der Polstücke des magnetischen Kreises aus-

  gebildet

  gebildet ist, daa andere Polstück angeordnet ist.

  Der Anordnung der l'olb uhe gumass der Neuarung liegt

  witr die Erkenntnis zu Grunde, dass die anziehende Kraft eines

  Teilchens eines magnetisierbaren'Stoffes in einem agnotfeld von

  der stärke II und der Feldstärke-Gradient A II proportional dem

  Produkt H. 4 u. ist, in dom V das Volumen eines Teilchens

  und u die i'rxieabilitätazahl des toffes durutellen. Kj ist er-

  hennbr, daa zur Mrzeuung einer grosen anziehenden Kruft, bei

  einem bestimmten V und u, nicht nur die magnetische Feldstärke

  H, sondern uuch dta Anderung der Fjldatitrke, H groBe sein muss.

  Ra genügt aluo nicht, mittels kräftiger Magneten eines grose

  Feldstärke zu orzou"un, sondern die geßenuoitiu Anordnung dor

  i'oljchuhe soll derart sein, dasd in der iliehtung eu iurehströmen-

  den Mittels die t.'üldat. irke atuti. g zunimmt. DitJs wird gemäß einer

  vorzugsweisen AuafUhrun"sfürtB der Neuerung dadurch erreicht, daas

  die I'olotiluke des lnugnotLJchon kreisen in der troMrichtung des

  Mittels gugneitig vfdtzt sind. Die Ausscheidung der Teile uua

  dem Mittel und deren Anhuftung un die 1'olatUoke wird umso leichter

  sein Je kleiner der Winkel zwischen tromriohtung und Kraftfluß

  ist, d. h. je mehr die agnetisoho Kraft mit der Stromrichtung zu-

  sammenfällt ; vorzugaweise wird dieser Winkel sehr klein, z. b. von

  z

  der Größenordnung von 100 gewählt.

  Die Neuerung wird an Hand einer Zeichnung in einigen

  AuafUhrungabeispielen näher erläutert.

  Fig. 1 stellt eine einfache AusfUhrungsform des Filters

  gemäß der Neuarungdar ;

  Fig. 2 zeigt die Anordnung des Filters im Deckel des

  Gehäuses

  Gehäusew des Maltheaergetriebes einer Filmprojektionsanlage ;

  Fig. 3 zeigt eine Ausführung, welche sich zur Aufnahme in

  der Ölleitung einer Umlaufsohmierung eignet und

  Fig. 4 stellt eine AuafUhrungaform nach dem Prinzip der

  Neuerung dr, welche wegen des gröaaeren Filtriervurmögena, sioh

  besonders eignet sur Vorwendung in Kraftwagenmotoren.

  In dom in Fig. 1 drgetellten vorzuaweise aus Eisen beste-

  hemden Rohr i ijt dur poanunte 3tabmagnet 2 mit kugelförmig aus-

  gebildeten iolflachen 3 und 4 mittul zior mit dem Magnet duroh-

  Lötün verbundener Müadinßdrähte 5 mit waagerecht umgebördelten

  l. nden befostiBt. Is r'Weise iSt eß liah, disen MaSetea

  zwooko Reinigung dor anhaftenden Teilchen leicht aus des Rohr zu

  entfernen.

  In Fig. 2 tat der Magnet 9 mit kugelförmigen nde in einer

  Bohrung 7 innerhalb dos Deckels 6 deu Gehäudes einos Malthesor-

  x

  getrioboa einr Projüktionuniage angebraoht. Zur rleiuh. orung

  des Huruanhmena zwecks Reinigung ist. dur Magnet mit einem mit

  ihm vorlötuton Draht 10 au'j nicht magnetisierburem Material z. B.

  Messing viri3ohen. Das 01 wird von der (nicht gjzeiuhneten) Olpum-

  pe durch dan Zufuhrrohr 11 in einen kleinen, um oberen Ende des

  Deckels voresehehen offenen Ölbehälter lla gepumpt, von dem es

  durch ein Seb 12 in den magnetischen Filterraum 7 gelangt. Nach

  der Ausscheidung der Teilchen an dem oberen Ende des Magneten

  fibsat das 01 durch die Bohrung 8 in das Gehäuse. Der magnotidohe

  Kreis dienes Filters iet so gestaltet, daas der einzige Luftapalt

  dieses Systems von dem Durchstromkanal 7 gebildet wird, weshalb

  keine unnötigen Otreuungsverluute auftreten und ein maximaler

  Kraftfluaa

  Kraftfluß in di, sem Kanal erzeugte worden kann.

  In Fig. 3 ist das Gehause 13 aus uinem pereabilon Stoff,

  z. B. Gusseisen hergestellt und mit liner mit Gebinde versehenen

  Zutrittsöffnung 14 und austrittsöffnung 15 vräjhen. t, in atabförmi-

  gvr permanenter gn-jt 16nit einer hulbkugelförmigen Polflache 17

  ist in einer ebenfalls aus einem permeablen Stoff horgostdllten

  Platte 18 bofawtigt, z. B. geklemmt, die mit Jüwinde versehon ist

  und als Deckel für das Gehäuse dient. Gehäuse 13 und Deckel 18

  bilden zusammen mit dem Magnat 16 den gnoMchen Kreis, deajon

  eines rolstliok von dem obenerwähnten halbkugelf örmion Ende 17

  des konzentrisch zum Durohatrömkanal 20 angeordneten Magneten und

  dessen ndoren Polattick von einem Teil 19 der inneren Wandung die-

  sua Durchströmkanales gebildet wird. Zur weiteren rhrung der F1is-

  sikeit ist ein Ring 21 aus nich-magnetischem Material vorgesehen,

  der also auf den Kraftlinionverluuf keinen Einluss ausübt, sonl ern

  nur dazu dient, die Flüssigkeit in richtigen Bahnen in Bezug auf

  L

  die Polflächen am Magnet vorbeizuführen. Durch die trutipetenfcrmige

  Auge.. jtaltung des Durchströmkunuls 20 und die in Richtung des durch-

  strömenden Mittels gegenüber dioser die Polflache bil e den Rundung

  vorletzte kugelförmige ausgebildete zweite Polfläche 17 wird er-

  reicht, daso, wie in der Zeichnung durgüstellt ist, die Kraftlinien

  mit der Stromrichtung nur eien kleinen Winkel einschlicsuen und

  d die Feldstärke in dem Kanal nach unten zunimmt.

  Fig 4 zeigt eine Ausführungsform des Filters nach der

  Neuerung, welche sich besonders eignet, græ Bore Mengen eines Mit-

  tels in kurzer Zeit zu filtern. Die räumliche Anordnung des Magne-

  t, n und des Durchstrbmkanals in Bezug auf einander ist in ähnlicher

  Weise

  Weise wie in Fig. 3 vorgenommen. Durch die ringförmige Gestaltung

  des Durohatrömkunals 32 ist nur die Oberfläche dieses Kanala wesent-

  lioh vdrgrössert. Auch der Magnet 5 ist ringförmig gestaltet und

  zwecks leichmäasiger Verteilung der austretenden Kraftlinien mit

  einem abgerundeten freien Ende 33 versehen. Der magnetische Kraft-

  fluss verläuft vom Magneten durch d mit Durohatromöffnung 31

  versehene Befostigungsplatto 26 teilweise durch den zentralen, aus

  Eisen hergestellten zylindrischen Körper 27 und teilweise durch

  das rohrförmigü Gehuae 24 und den ebenfalls aus eisen he tell-

  ten Ring 28 durch den Durohatrömkanal nach dem Magnet zurück. Die

  Ringe 29 und 30 aus nicht-magnetischem Material dienen, wie in

  Fig. 3 schon beschrieben ist, nur zur Führung des Mittels.

  Schutzanoordohe :

Claims (1)

1. "0 11 U t z a n a p :-U o h o SohutzansprUohe 1. Vorrichtung zur Aujfiltorung von Teilen einou magnetisier- buron Stoffes kleiner Abmessungen aus einem gasförmigen oder flüssigen Mittel mittels einus in diesem Mittel verlaufenden zweck- C> mägeig durch einon stabförtnijan Magneten erzeugton ttugnuti'-. ohen Feldes, dadurch gokennzeichnot, das daa Mittel \\analäul'i durch einen Raum, in dem ein IIL% gnet unp einen Raum, in dem ein Magnet ungeordnet ist, derart utrömt, dase die Stromrichtung des Mittels parellel oder nahezu parallel mit der Längsachse des Magneten verläuft.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Baumes, in dem sich der Magnet befindet, zu mindest teilweise aus Eisen besteht.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Knde dea Magnaten derart mit der Wandung des den Magne- ten umgebendenuumu ! verbunden ist, daH : 3 ein magnetischer Kreis mit nur einem Luftspalt gebildet wird. 4. Vorrichtung nach Kngfruch 19 2 oder 3, dadurch gelænnzeioh- net, dass zu mindert eine der Polflächen des magnetischen Krei- ses derart ausgebildet ist, dass die auszuscheidenden Teile an einer großen Oberfläche anhaften können.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dase die freie Polfläche kugelförmig bezw. kugelkalottenartig ausgebildet ist. 6. Vor iohtung nach einem der vorhergehenden AnsprUohe, dadurob gekennzeichnet) dass durch die gegenseitige Anordnung der Polatüoke des des magnetischen Kreise der wirksame Kraftflusa einen Winkel von höohatona 450 mit der Stromrichtung dos zu filtrierenden mittels bilJot, während die Dicht dja magnotiichen Feldes in die- ser Stromrichtung zunimmt. 7. Vor.-ichtung nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, das konsontriuoh zum Durohetrömkanal, dessen Wandung zu mindest tail- weise als das eine der Poljtfioke dde magnetischen Kreises nusge- bildet ist, das andere Pointuok angeordnet ist. 8. Vor lohtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstücke in der Otromriohtung gegenseitig vuretzt sind. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8. dadurch gekennzeioh- net, daas der Winkel zwischen dem wirksamen Kraftfluau und dir Stromrichtung sehr klein, z. B. von der Groasenordnung von 10° ist.