DE209604C

DE209604C -

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Publication number: DE209604C
Application number: DENDAT209604D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

in CÖLN.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an den bekannten elektromagnetischen Scheideapparaten mit rotierender Magnettrommel. Diese besteht aus einem System von Elektromagneten mit ihren Polschuhen, welche ständig auf einem bestimmten Teil, beispielsweise der Hälfte des Trommelumfanges, magnetisch sind, auf dem übrigen Teil dagegen unmagnetisch, so daß das unmittelbar von oben auf

ίο die Trommel gelangende zu scheidende Gut auf dem einen Teil des Trommelumfanges, auf welchem die magnetische Kraft wirkt, mitgenommen und auf dem nicht magnetischen Teil abfällt, während das unmagnetische Gut schon vorher an der abschüssigen Trommelseite herabgefallen ist. Für die gute und vollkommene Wirkung sowie größtmögliche Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit dieser Magnettrommeln ist es von der größten Bedeutung, einerseits "denjenigen Teil des Umfanges, auf welchem die Magnete keine Wirkung ausüben sollen, auch tatsächlich unmagnetisch zu machen und keinen zurückbleibenden Magnetismus darin bestehen zu lassen, andererseits dafür zu sorgen, daß an den beiden Stellen, wo der magnetische Teil des Trommelumfanges beginnt und endet und wo durch geeignete Vorrichtungen in Verbindung mit den Stromzuführern oder Abnehmern der Strom umgeschaltet oder abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, keine Funkenbildung vorkommen kann, sondern diese und damit drohende Gefahren des Verschleißes und des Beschädigens der Wicklungen usw. vollständig vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in vollkommener Weise gelöst, und zwar unter Benutzung des an und für sich bekannten physikalischen Gesetzes, daß, wenn man bei einem von zwei gleichen Wicklungen umgebenen oder gleichmäßig und gleich stark beeinflußten Magnetkern den Strom durch beide Wicklungen in derselben Richtung laufen läßt, der Kern höchst magnetisch, dagegen, .wenn man den Strom durch die eine Wicklung in entgegengesetzter Richtung gehen läßt, der Kern vollkommen unmagnetisch wird, indem sich dann die magnetischen Felder gegenseitig aufheben, wobei auch jede Induktion ausgeschlossen ist. Obwohl diese Eigenschaften längst bekannt sind, sind sie bisher niemals praktisch bei rotierenden Magnettrommeln für die elektromagnetische Scheidung benutzt worden. Gerade hierfür aber ist es von größtem Wert, daß bei den doppelten Wicklungen die Magnetkerne in einfachster Weise vollkommen unmagnetisch gemacht werden können und jede Induktion dabei aufgehoben ist, gleichzeitig aber beim Übergang aus dem magnetischen in den unmagnetischen Zustand und umgekehrt an den Stromzu- bzw. -ableitungsstellen jede Funkenbildung mit Sicherheit ausgeschlossen ist.

Demnach besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die mit ihren Polschuhen die Magnettrommel bildenden Kerne der ein-

zelnen Elektromagnete mit doppelter (bifilarer) Wicklung oder mit mehr als einer Spule so umwickelt sind, daß, wenn der Strom durch den einen Wicklungsfaden (bei der bifilaren Wicklung) oder durch einen entsprechenden Teil der Spulenzahl (bei mehr als einer Spule) in entgegengesetzter Richtung als bei der übrigen Wicklung oder Spulenzahl geleitet wird, der betreffende Magnetkern vollkommen

ίο unmagnetisch wird, und daß dabei geeignete Stromzuführungs- und -abnehmevorrichtungen oder Einrichtungen zum Stromwenden so angeordnet sind, daß für jeden Elektromagnetkern für denjenigen Teil des Trommelumfanges, auf welchem der Magnetismus sich äußern soll, der Strom durch beide Wicklungsfäden bzw. durch alle Spulen in derselben Richtung geschickt wird, für den übrigen Teil des Trommelumfanges dagegen, welcher unmagnetisch bleiben soll, der Strom durch die eine von den beiden Wicklungen bzw. die Hälfte oder einen entsprechenden Teil der Spulen in entgegengesetzter Richtung geleitet wird, so daß sich die beiden Magnetfelder aufheben und der betreffende Kern für diese Umfangsstrecke des Trommelweges vollkommen unmagnetisch ist.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. ι eine Trommel mit geeigneten Stromzuleitungen in Seitenansicht, Fig. 2 eine Kopfansicht hierzu und Fig. 3 schematisch die Anordnung der Magnetwicklungen mit den Stromabnehmern bzw. Zuleitern für ihre beiderseitigen Enden.

Bei dem gezeichneten Beispiel ist angenommen, daß jeder Magnetkern mit einer doppelten Wicklung versehen (z. B. bifilar gewickelt) ist. In Fig. 2 und 3 ist eine Wicklung oder der eine Faden der bifilaren Wicklung durch ausgezogene, die andere Wicklung bzw. der andere Wicklungsfaden durch punktierte Linien dargestellt. Ferner ist angenommen, daß zur Stromübertragung an die einzelnen Magnetwicklungen Schleiffedern (Bürsten o. dgl.) an den Wicklungsenden als Stromabnehmer dienen, welche auf feststehenden Schleifringen bzw. Schleifringsegmenten schleifen in ähnlicher Weise, wie dies für

'50 Magnettrommeln mit einfachen Wicklungen in der Patentschrift 204054 nebst Zusätzen beschrieben ist.

In der Zeichnung bezeichnet a die verschiedenen Elektromagnete, b deren Polschuhe, welche zusammen mit den dazwischenliegenden, am einfachsten aus Holz bestehenden Isolierstreifen c die Trommel bilden, die sich auf der Achse d in beiderseits auf Böcken o. dgl. ruhenden Lagern e dreht. ' An einem der letzteren sind mittels wagerechter Schraubenbolzen^/Scheiben g aus Holz oder sonstigem nichtleitenden Stoff befestigt, welche auf ihrem Umfange die Schleifringe h bzw. Schleifringsegmente i und j tragen. . ' .

Die eine Wicklung k besitzt an jedem ihrer beiden Enden eine Schleif feder I, welche je auf einem Schleifring h schleifen, während die andere Wicklung k' an jedem ihrer Enden eine Schleiffeder V hat und mit jeder derselben je eines der beiden zusammengehörigen und auf dem Umfange einer der Scheiben g angeordneten Schleifringsegmente i und j abwechselnd berührt. Von den beiden Schleifringsegmenten h ist das eine mit der Stromzuleitung m, das andere mit der -ableitung η verbunden, während auf der einen Scheibe g das Segment i mit der Stromzuleitung, das Segment / mit der -ableitung, auf der anderen Scheibe g dagegen das Segment i mit der Stromableitung und das Segment / mit der Stromzuleitung verbunden ist. Auf dem Umfang der zugehörigen Scheibe g ist das Schleifringsegment i von dem Segment j immer durch eine Isolierung 0 getrennt.

Durch die beschriebene Einrichtung wird es erzielt, daß der Strom durch die eine Wicklung k auf dem ganzen Umfange der Trommel, also während der ganzen Umdrehung des Magnetsystems um die Trommelachse, immer in ein und derselben Richtung läuft, also die Magnete stets in demselben Sinne erregt, daß dagegen der Strom durch die andere Wicklung k' nur für denjenigen Teil der Trommel-Umdrehung, welcher dem Segment i entspricht, d. h. auf welchem die Schleiffedern /' letzteres Segment berühren, in der gleichen Richtung läuft wie durch die Wicklung k' und so den Magneten im gleichen Sinne erregt, während er für den übrigen Teil der Umdrehung, also soweit diese dem Segment j entspricht, d. h. letzteres- von den Schleiffedern V berührt wird, in entgegengesetztem . Sinne die Wicklung k' durchläuft, letztere also auch in entgegengesetztem Sinne erregt. Hierdurch ergänzen und verstärken sich die Magnetfelder der Wicklungen k und k' für den erstgenannten Teil der Trommelumdrehung, d. h. solange k' mit den Segmenten i durch die Schleiffedern V in leitender Verbindung steht, wogegen für den zweiten Teil der Umdrehung, d. h. wenn k' durch die Schleiffedern V mit dem Segment / in leitender Verbindung steht, die beiden Magnetfelder, die durch die Wicklungen k uud k' erzeugt werden, sich gegenseitig vollständig aufheben. Hieraus folgt also, daß jeder Magnet a, sobald und. solange die Schleiffedern /' der Wicklung k' die Segmente i berühren, stark magnetisch, sobald dagegen die Schleif federn /' die Segmente i verlassen und an die Segmente j kommen, unmagnetisch wird und unmagnetisch bleibt, solange die Federn V die Segmente / bestreichen. Eine

Claims

Funkenbildung beim Übergang der Schleiffedern V von den Segmenten i auf die Segmente / ist vollkommen ausgeschlossen, weil eben für die durch die Ausdehnung der letzteren bestimmte Umdrehungsstrecke die beiden magnetischen Felder bei jedem Magneten sich gegenseitig vollständig aufheben, also kein zurückbleibender Magnetismus vorhanden ist.
Voraussetzung dabei ist natürlich, daß die

ίο beiden Wicklungen k und k' elektrisch vollkommen gleichwertig sind in bezug auf die Amperewindungszahl, sei es, daß beide Wicklungen genau gleichen Querschnitt und gleiche Wicklungszahl bzw. Länge oder aber bei verschiedenem Querschnitt auch entsprechend geänderte Länge oder Wicklungszahl besitzen.

Die Stromrichtung in den Wicklungen ist in Fig. 3 bei zwei Magneten durch kleine beigesetzte Pfeile angedeutet, wobei die Wicklung k' des einen Magneten mit den Segmenten i, die des anderen mit den Segmenten j gerade in leitender Verbindung ist.

Wie schon oben angedeutet, kann man wohl am einfachsten und zweckmäßigsten eine sog.

bifilare Wicklung anwenden, wobei also der Wicklungsdraht von vornherein doppelt liegt und zwei nebeneinanderliegende Fäden bildet, die demnach gleichzeitig und gleichmäßig um den Kern gewickelt sind. Man kann aber auch zwei getrennte Drähte entsprechend um den Kern wickeln oder zwei getrennte Spulen in- oder nebeneinander stecken. Ebenso kann man aber auch mehr als zwei -Spulen anwenden, z. B. drei oder mehr, wobei zwei oder mehr zusammen der dritten bzw. den übrigen zusammen elektrisch gleichwertig sein müssen. Wendet man die Spulen in gerader Anzahl, also vier, sechs usw., an, so ist zweckmäßig immer die eine Hälfte gleich oder wenigstens elektrisch gleichwertig der anderen zu halten. Bei dem gezeichneten Beispiel ist angenommen, daß die vier Scheiben g, wovon zwei die Schleifringe h und die beiden anderen je ein Schleifringsegment i und ein Segment j am Umfange tragen, an ein und derselben Trommelseite liegen und von dem einen Lager e aus gehalten sind. Aber ebensogut können sich die Scheiben g und demnach die Schleifringe h bzw. die Segmente * und j verteilt an den beiden Trommelseiten befinden. Die Scheiben g können auch, statt voneinander getrennt, miteinander verbunden oder alle zusammen, etwa stufenscheibenförmig, als ein Ganzes gebildet sein, wobei dann nur die einzelnen Schleifringe h und die Segmente i und j an ihren Längs- oder Umfangskanten voneinander entsprechend getrennt, im Notfalle besonders isoliert zu sein brauchen. Dabei ist es nicht unbedingt nötig, daß der Körper g an und für sich gerade Scheibenform besitzt, indem die Schleifringe h sowohl als auch die Segmente i und j auch auf einer der flachen Kopfseiten des Körpers g statt an seinem Umfange angeordnet sein können. Ebenso können dieselben auch bei entsprechender Ausgestaltung des Körpers g an dessen innerem Umfange angeordnet sein und so von den Stromabnehmern I bzw. V berührt werden.

Statt feststehender Schleifringe und Schleifringsegmente können natürlich auch andere geeignete Vorrichtungen Anwendung finden, um bei den einzelnen Magneten auf den beiden in Betracht kommenden Umdrehungsstrecken der Trommel den Strom abwechselnd in geeigneter Weise verschieden, d. h. einmal gleich, einmal entgegengesetzt, wie bei dem übrigen Teil der Wicklungen oder Spulen, gerichtet, durch einen Teil der letzteren gehen zu lassen. So z. B. können hierfür geeignete Stromumschaltevorrichtungen, Vielfachumschalter 0. dgl. angeordnet sein.

Die Wirkungs- und Arbeitsweise des Apparates ist im übrigen die bei elektrischen Magnettrommeln bekannte. Das Gut wird oben auf der Trommel durch eine geeignete Vorrichtung, ζ. B. eine Schurre p, aufgegeben, und wird dann das magnetische Gut, wenn die Trommel sich in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles dreht, in der Drehrichtung etwa um den halben Trommelumfang mitgenommen, weil auf dieser Seite bzw. diesem Teil der Umdrehung durch die getroffene Anordnung der Trommelumfang magnetisch ist, und fällt unten, wo der magnetische Teil des Trommelumfanges aufhört und die Entmagnetisierung durch gegenseitige Aufhebung der beiden durch die verschiedenen Wicklungen bei jedem Magneten erzeugten Magnetfelder beginnt, in einen geeigneten Behälter q ab, nachdem das Unmagnetische schon vorher an der abschüssigen Trommelseite abgerutscht und ev. in einem anderen geeigneten Behälter t aufgefangen worden ist.

Pa te ν τ - A ν s ρ R ü c 11 ε :

i. Elektromagnetischer Scheider mit sich drehender Magnettrommel, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetkern mit doppelter (bifilarer) Wicklung oder mit mehr als einer Spule ausgestattet ist und dabei die Stromzuführungs- und -abnehmevorrichtungen so angeordnet sind, daß für denjenigen Teil des Trommelumfanges, auf den der Magnetismus wirken soll, der Strom, durch beide Wicklungsfäden oder die Spulen der zugehörigen Magnetkerne in derselben Richtung, für den übrigen Teil des Trommelumfanges dagegen, der unmagnetisch sein soll, nur durch den einen Wicklungsfaden oder die eine Hälfte oder einen dem übrigen elektrisch gleichwertigen Teil der Spulen bei jedem der

zugehörigen Magnetkerne in entgegengesetzter Richtung geleitet wird.
2. Ausführungsform des elektromagnetischen Scheiders nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsfaden (k) eines jeden Magnetkernes die beiden geschlossenen Schleifringe (h) berührt, während der andere Wicklungsfaden (k'J mittels Stromabnehmers (V) abwechselnd das eine und das andere von zwei einander zum vollen Ring ergänzenden, durch Isolierungen (6) an den Enden voneinander getrennten Schleifringsegmenten (i und j) berührt, wobei das eine der Segmente (i) an die Stromzuleitung, das andere an die -ableitung oder umgekehrt angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.