DE1553038C - Absperrventil fur fließfähige, magneüsierbare Teilchen enthaltende Stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für fließfähige, magnetisierbare Teilchen enthaltende Stoffe mit einer mehrere getrennte, parallele Strömungskanäle aufweisenden Kammer und einem außerhalb der Kammer befindlichen, steuerbaren Magneten, mit welchem wahlweise ein die Kammer durchsetzendes Magnetfeld erzeugbar ist.

Ein derartiges Absperrventil ist aus der USA.-Patentschrift 2 692 582 bekannt. Das bekannte Absperrventil besitzt einen ringförmigen Elektromagneten, welcher die Kammer mit den Strömungskanälen umgibt. Die Strömungskanäle verlaufen bezüglich des Elektromagneten im wesentlichen in axialer Richtung. Bei einer Erregung des Elektromagneten sammeln sich magnetisierbare Teilchen des Stoffes im Bereich des Elektromagneten in den Strömungskanälen an, werden dort festgehalten und verstopfen schließlich die Strömungskanäle, so daß der Stoffstrom vollkommen unterbrochen wird. Durch das Abschalten des Elektromagneten werden die Teilchen und damit auch der Strom durch die Strömungskanäle wieder freigegeben. Nachteilig an dem bekannten Absperrventil ist, daß der Wirkungsgrad des Magnetfeldes für das Schließen des Ventils durch Zusammenballung magnetisierbarer Teilchen relativ gering ist und daher der Schließvorgang relativ langsam erfolgt, da das Magnetfeld die Kammer des Ventils im wesentlichen in Richtung der Strömungskanäle durchsetzt. Außerdem ergeben sich große räumliche Abmessungen, da der Elektromagnet die Kammer vollständig umgibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Absperrventil so weiterzubilden, daß trotz kleiner Abmessungen eine besonders schnelle, nahezu plötzliche Absperrung des Stoffstromes möglich ist.

Diese Aufgabe ist ausgehend von dem Absperrventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich das Magnetfeld zwischen Polstücken des Magneten in Form von mit geringem gegenseitigem Abstand in der Kammer angeordneten, zwischen sich jeweils einen Strömungskanal abgrenzenden Magnetblechen abwechselnder magnetischer Polarität erstreckt.

Bei dem erfindungsgemäßen Absperrventil wird ein hoher Wirkungsgrad dadurch erreicht, daß sich das Magnetfeld im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung zwischen den Magnetblechen erstreckt und diese darüber hinaus bei geringem gegenseitigem Abstand jeweils abwechselnde Polarität besitzen. Dadurch wird die Feldstärke zwischen den Magnetblechen und in den einzelnen Strömungskanälen sehr hoch,"öhne daß" ein besonders großer Magnet erforderlich ist. Da schließlich die Magnetbleche große Flächen für die Anlage und Zusammenballung der mägnetisierbaren Teilchen darstellen, kann der Schließvorgang bei Erregung des Magneten insgesamt sehr schnell vor sich gehen. Trotzdem bleibt die dazu erforderliche Steuerleistung und das räumliche Ausmaß des Absperrventils gering.

Der Wirkungsgrad des neuen Absperrventils wird besonders groß, wenn die Kammer in einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Material ausgebildet ist.

ao Mit dem erfindungsgemäßen Absperrventil können alle Arten von fließfähigen Stoffen, d. h. Stoffen, die frei strömen können, gesteuert werden, solange die Stoffe magnetisierbare Teilchen enthalten. Die Stoffe können trocken sein, z. B. metallischer Staub aus Mahlvorgängen, gebrochenes Erz od: dgl.; es kann sich jedoch auch um eine. Flüssigkeit beliebiger Viskosität, die magnetisierbare Teilchen, beispielsweise Eisenteilchen enthält, handeln. Die mägnetisierbaren Teilchen können ohne weiteres einer an sich solche Teilchen nicht enthaltenden Flüssigkeit zugesetzt sein. Die Teilchen können relativ klein sein bis herab zur Feinheit von Pudern oder Stäuben. Als Teilchen kommen auch mit einer nichtmagnetischen Ummantelung oder Beschichtung versehene, nur im Kern magnetische Teilchen in Frage. Bei Verwendung besonders feiner Teilchen können diese in geeigneter Weise in einer viskosen Flüssigkeit homogen suspendiert sein.

Die mägnetisierbaren Teilchen müssen mindestens in einer solchen Konzentration vorliegen, daß die eingangs erläuterte Pfropfenbildung stattfindet. Solange dies aber der Fall ist, kommt es für die Wirksamkeit des Absperrventils auf die jeweilige Konzentration der mägnetisierbaren Teilchen im einzelnen nicht an.

Die jeweilige Mindest-Konzentration hängt von den Eigenschaften der gesteuerten Stoffe, der Querschnittsgröße der Strömungskanäle für das Material und der Stärke des Magnetfeldes ab.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Absperrventil nach der Erfindung und die

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1.

Das dargestellte Absperrventil umfaßt ein ungefähr quaderförmiges Gehäuse 85 aus nichtmagnetischem Werkstoff, dessen offene obere Seite durch eine Dekkelplatte 95 aus ebenfalls nichtmagnetischem Werkstoff verschlossen ist. Das Innere des Gehäuses bildet eine Ventilkammer 86, durch die hindurch ein magnetisierbare Teilchen enthaltender Stoff fließen kann, der durch einen Gewindeeinlaß 87 an der einen Breitseite des Gehäuses ein- und durch einen Gewindeauslaß 88 an der gegenüberliegenden Breitseite wieder austritt. Auf der Oberseite des Gehäuses 85 über der Deckelplatte 95 ist ein Elektromagnet befestigt, welcher eine elektrische Spule 89 auf einem sich in Längsrichtung des Gehäuses 85 erstreckenden

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Eisenkern 90 umfaßt. Die beiden Enden des Eisen-

TL ^ ^blK^e? ^{ie beiden ent}8egengesetzten Pole 93 und 94 des Elektromagneten.

™^Die 5fT^erof i^{St dUrch mehrere} lamellenartige Magnetbleche 92, die mit geringem gegenseitigem Abstand parallel zur DeckelpWsK in'dS KaSr angeordnet sind, in mehrere getrennte, parallele Strömungskanale 91 unterteilt. Der durch den Gewindeeinlaß 87 eintretende Stoffstrom verzweigt sich auf die einzelnen Strömungskanäle 91 in der Kammer und wird am Gewindeauslaß 88 wieder zusammenge-

Die Magnetbleche 92 sind mechanisch und magnetisch abwechselnd mit einem der Pole 93 und 94 des Eisenkerns 90 verbunden. Zur Verbindung dienen zwei Schrauben 96 und 98, die jeweils vom Boden des Gehäuses 85 her durch jedes zweite Magnetblech 92 hindurchgesteckt und in den Eisenkern 90 an den Enden oder Polen 94 bzw. 93 eingeschraubt sind Dabei

ä? a!T Iⁿ fⁿ ?_A ^s5^{nkern 90} "nd die Deckelplatte 95 Abstandstucke 102 aus magnetischem Werkstoff eingefügt. Ferner sind in die nichtmagnetische Dek kelplatte die Schrauben 96 bzw. 98 um'gebnde Ringe 103 aus magnetischem Werkstoff eingelegt. Darunter sind auf der in Fig. 1 rechten Seite die Magnetbleche 92 abwechselnd mit Abstandstücken 97 aut magnetischem Werkstoff auf die Schraube 96 aufgezogen Auf der linken Seite sind die anderen Magnetbleche m gleicher Weise mit Abstandstücken 99 auf die Schraube 98 aufgezogen. Die Magnetbleche sind so kurz, daß sie nicht ganz bis zur jeweils gegenüberliegenden Schraube reichen. Zur gegenseitigen magnetischen Isolation der jeweils benachbarten Magnetbleche sind zwischen ihnen neben den Abstandstükken 97 bzw. 99 Abstandsteile 100 aus nichtmagnetischem Werkstoff angeordnet. Deren Wirkung wird durch nichtmagnetische Füllstücke 101 ergänzt, die zwischen den freien Enden der Magnetbleche 92 und den Abstandstücken 97 bzw. 99 liegen und die magnetische Isolation gegenüber letzteren bewirken.

Die Anordnung ist also so getroffen, daß die Magnetbleche 92 Polstücke des Elektromagneten mit abwechselnder magnetischer Polarität bilden, zwischen denen das von den Polen 94 und 93 ausgehende Magnetfeld nach Führung über die Schraube 96 und die Teile 102, 103 und 97 einerseits sowie die Schraube 98 und die Teile 102, 103 und 99 andererseits quer zur Strömungsrichtung in den Strömungskanälen 91 verläuft. Der magnetische Weg von jedem Pol zu den Magnetblechen ist so gestaltet, daß die Verluste oder magnetischen Kurzschlüsse auf ein Mindestmaß gesenkt sind. Wird die Spule 89 erregt, bewirkt das Magnetfeld zwischen den Magnetblechen 92, daß sich magnetisierbare Teilchen des Stoffes in den Strömungskanälen 91 sehr schnell pfropfenartig zusammenballen und zu einer nahezu plötzlichen Absperrung des Stoffstromes führen. Durch Abschalten der Spule 89 wird der Stoff strom wieder freigegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrventil für fließfähige, magnetisierbare Teilchen enthaltende Stoffe mit einer mehrere getrennte, parallele Strömungskanäle aufweisenden Kammer und einem außerhalb der Kammer befindlichen, steuerbaren Magneten, mit welchem wahlweise ein die Kammer durchsetzendes Magnetfeld erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Magnetfeld zwischen Polstücken des Magneten (89, 90) in Form von mit geringem gegenseitigem Abstand in der Kammer (86) angeordneten, zwischen ■' sich jeweils einen Strömungskanal (91) abgrenzenden Magnetblechen (92) abwechselnder magnetischer Polarität erstreckt. ■■ ■;·.··."

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (86) in einem Gehäuse (85) aus riichtmagnetischem Material ausgebildet ist.