DE2231380A1

DE2231380A1 - Permanentmagnetisches separiergeraet

Info

Publication number: DE2231380A1
Application number: DE2231380A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Spodig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-27
Filing date: 1972-06-27
Publication date: 1974-01-24
Also published as: BE800770A; CH564975A5; NL7308909A; FR2190528B1; IT986178B; US3948766A; FR2190528A1; ES416309A1; GB1431346A; ATA446373A; AT326586B

Description

Dr.-Ing. Heinrich SPODIG, 4711 Bork/Westf., Netteberge «4

Patentanmeldung

PERMAiIENTMAGNETISCHES SEPARIERGERÄT

Die Erfindung bezieht sich auf ein permanentmagnetisches Separiergerät. Die magnetische Aufbereitung und Separierung feiner bis feinster, stärkerer bis schwächerer magnetisierbarerKorngrößen aus feingemahlenen Schüttgütermengen (Teilchengröße = 5 bis 10 ) trockener, breiiger bis mehr oder weniger flüssiger Konsistenz bzw. magnetisierbarer Teilchen, die in entsprechend größeren unmagnetischen Teilchen des zu separierenden Gemisches eingeschlossen, angefrittet oder angebacken sind, bedeutet auch heute noch ein mehr oder weniger ungelöstes und deshalb unbefriedigtes Problem.

Die.bisherigen bekanntgewordenen konventionellen magnetischen Separiergeräte nicht automatischer oder automatischer Art in Form von Standfiltern, Rosten, Platten, rotierenden Walzen usw. sind mit ihrem Magnetsystem so konstruiert und gebaut, daß lediglich ihre inhomogenen magnetischen Außenstreufelder technisch wirksam werden, während der größere Anteil des Gesamtkraftfeldes im Inneren der Systeme technisch unwirksam bleibt. Die technisch wirksamen und für die Separierung verwertbaren äußeren Streufelder solcher Magnetsysteme bewegen sich je nach der magnetisch geschlossenen Konstruktion in der Größenordnung von 300-1000 Gaus, bei sehr gut geschlossenen Systemen könnten eben noch 2000 Gaus errecht werden. Mit

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solchen inhomogenen Streufeldern sind solche kleinen Teilchengrößen, wie oben angezeigt, nicht zu separieren. Umfangreiche physikalische Laboratoriumsuntersuchungen haben aufgezeigt, daß für die magnetische Aufbereitung solcher magnetisierbaren kleinen Teilchen aus einem Schüttgütergemenge je nach Teilchengröße Feldstärken von 10.000 Gaus erforderlich und in ganz schwierigen Fällen für schwach magnetisierbare Teilchen sogar 30.000 Gaus anzusetzen sind.

Man hat in den vergangenen Jahren bereits versucht, die magnetischen Separierungseffekte durch Bildung straff gerichteter, möglichst homogener Magnetfelder zu verbessern. So hat man Trommelmagnetscheider aus zwei parallel, mit einstellbarer Arbeitsspaltbreite nebeneinander gelagerten zylindrischen Trommeln verwendet, die im Innern jeder Trommel mit einem in Richtung auf den Spalt zwischen den beiden Trommeln weisenden ortsfesten Magneten ausgestattet waren. Durch einen gemeinsamen Eisenrückschluß außerhalb der Trommeln wurde ein für beide Trommeln gemeinsames Magnetsystem gebildet, dessen magnetisches Kraftfeld sich ausschließlich über den Trommelspalt erstreckte.

Ein anderes Scheidegerät weist im Vergleich zu dem vorher beschriebenen nur eine drehbar gelagerte zylindrische Magnettrommel aus abwechselnd ferromagnetischen Leitstäben und nicht magnetischen Stäben auf. Die Bauart ist sonst gleich. Ein magnetischer Pol ist zum Trommelmantel gerichtet, während der Gegenpol über einen magnetischen Rückschlußkörper durch einen der Magnettrommel gegenüberliegenden und mit dieser einen Spalt bildenden Hilfspol gebildet wird. Auf der Rückschlußseite kann zur Verstärkung des Kraftfeldes noch zusätzlich ein Magnetpaket im Rückschluß mit entsprechender Gegenpolarität im Bereich des ArbeitsSpaltes vorgesehen werden. Man hat zwischen Magnettrommel und deren Hilfspol auch schon

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eine eiserne Vollwalze angeordnet, die von einem weiteren, vom Rückschlußkörper ausgehenden Hilfspol teilweise umschlossen und polarisiert wurde. Man erreichte dadurch, daß die eiserne Vollwalze die Ausscheidung ferromagnetischer' Teile durch die Magnettrommel unterstützte.

Mit solchen verbesserten Geräten hat man hohlere magnetische Feldkonzentrationen erzielt, die etwa die Größenordnung von 7.000 Gaus erreichen. Stärkere Felder sind nicht zu erzeugen, weil einmal das Einbringen der Magnete bzw. Magnetpakete in die Magnettrommel aus Platzmangel begrenzt ist und zum anderen die für den automatischen Ablauf der Separation* dienenden Spalten in ihren Gauswerten dadurch herabgesetzt werden, daß die durch die Abstände zwischen Magnete und Innenwand der Magnettrommel zwangsläufig vorhandenen Spalten von den Kraftlinien überbrückt werden müssen. Die dabei entstehenden magnetischen Streufelder gehen natürlich für die Separation verloren.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die magnetische Arbeitsspalte in ihrer magnetischen Leistung wesentlich zu verbessern, indem die Magnete nicht mehr wie bisher in die Magnettrommel eingebaut, sondern außerhalb am Rückschlußkörper vorgesehen werden. Gemäß der Erfindung wird dies bei einem, permanentmagnetischen Separiergerät mit umlaufenden Auffangkörpern zur Ausscheidung ferromagnetischer Teile, insbesondere aus trockenem Gut, dadurch erreicht, daß die Auffangkörper als Polschuhe eines Magnetsystems ausgebildet sind, die innerhalb des Rückschlußkörpers des Magnetsystems zusammen mit an diesem angebrachten und gegensätzlich polarisierten Hilfspolen jeweils für sich einen Arbeitsluftspalt bilden. Nach einer bevorzugten Äusführungsform der Erfindung besteht das Magnetsystem aus einem horizontalen Rahmen und einem diesen quer zur Längserstreckung der Auffangkörper überspannenden Bügel aus ferromagnetischem Material, an dem senkrecht nach

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unten gerichtet ein aus einzelnen Magneten gebildetes Magnetpaket angeordnet ist. Sein Polschuh umgreift etwa in der Mitte des Rückschlußkörpers teilweise die Auffangkörper, wobei zusätzlich Halbrundkörper über je einen Luftspalt als Gegenpol wirken, die auf den den Auffangkörpern gegenüberliegenden Innenseiten des Rückschlußkörpers angeordnet sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das permanentmagnetische Separiergerät nach der Schnittlinie BB der Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht dazu nach der Schnittlinie AA der Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Auffangkörper besonderer Ausbildung;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Separiergerät anderer Ausführungsform;

Fig. 5 eine Draufsicht dazu nach der Schnittlinie CC der Fig. 4;

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein weiter abgewandeltes ' Separiergerät;

Fig. 7 eine Draufsicht dazu nach der Schnittlinie DD der Fig. 6;

Fig. 8 einen Querschnitt durch das Separiergerät mit zwei Auffangkörpern und

Fig. 9 eine Draufsicht dazu nach der Schnittlinie EE der Fig. 8.

Das Separiergerät besteht aus einem in sich geschlossenen Permanentmagnetsystem. Es setzt sich zusammen aus einem praktisch quadratischen Rückschlußkörper, bestehend aus den Rahmenteilen 1,2 und einem die Rahmenteile 1,2 überbrückenden Bügel 3, an dem senkrecht nach unten gerichtet ein aus

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einzelnen Magneten 4 gebildetes Magnetpaket 5 angeordnet ist. Die Polschuhe 6 des Magnetpaketes 5 umgreifen teilweise die quer zu dem Bügel 3 sich etwa in der Mitte des Rückschlußkörpers erstreckenden Auffangkörper 7,8. Ihnen sind an den Rahmenteilen 1/2 des Rückschlußkörpers, und zwar gegenüberliegend, Hilfspole in Form von Halbrundkörpern 9,10 zugeordnet, die jeweils zusammen mit den Auffangkörpern 7,8 den magnetischen Arbeitsluftspalt 11,12 bilden. Die Auffangkörper 7,8 weisen nämlich entsprechend ihrer Anordnung am Rückschlußkörper eine S¹-, und die Halbrundkörper 9,10 eine N'-Polarität auf. Jeder Spalt 11,12 ist mit einem besonderen Einlauf 13,14 für das Separiergerät versehen, der durch den neutralen Bereich des Rückschlußkörpers bzw. seines Rahmenteils 1 geführt ist.

Die Auffangkörper 7,8 laufen in Pfeilrichtung um,und infolge ihrer gleichen Polarität stoßen sie sich untereinander magnetisch ab. Dadurch bildet sich im Bereich ihrer größten Annäherung eine magnetische Null-Polarität aus, während sie demgegenüber zusammen mit dem benachbarten Halbrundkörper 9,10 ein kräftiges Magnetfeld für die Separation aufweisen. Die Lager 15 der Auffangkörper 7,8 sind verstellbar auf dem Rahmenteil 2 des Rückschlußkörpers angebracht, so daß über sie eine beliebige Verstellung der Arbeitsluftspalte 11,12 und damit ihrer magnetischen Stärke möglich ist.

Da der Schwerpunkt der magnetischen Kraft ohnehin bei den Auffangkörpern 7,8 wegen ihrer kürzeren Entfernung zu dem Magnetpaket 5 liegt, erfolgt durch sie eine sichere Abscheidung der aufgefangenen ferromagnetischen Teile. Sie kann noch dadurch unterstützt werden, daß die Halbrundkörper 9,10 mit einem nicht magnetischen Blech 16 abgekleidet werden.

Die Auffangkörper 7,8 sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, siehe Fig. 3, mit in ihrer Achsrichtung verlaufenden Aussparungen 17 versehen, in die mit der Oberfläche der

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Auffangkörper 7,8 glatt verlaufende Stäbe 18 oder anderes Füllmaterial aus magnetisch nicht leitendem Material eingelegt und befestig sind. Durch die dadurch magnetisch unterbrochene Oberfläche wird an den an den Auffangkörpern 7,8 gebildeten Kanten die magnetische Abstrahlung bzw. das magnetische Feld verdichtet, da die magnetische Oberfläche auf diese Weise um die Hälfte verringert ist.

In dem RückschluBkörper kann zwischen den Rahmenteilen 1 und dem Bügel 3 unterhalb des Magnetblocks 5 auch nur ein Auffangkörper 19 mit einem der beschriebenen Halbrundkörper 20 vorgesehen werden, vergl. Fig. 4 und 5. Damit wäre das in den Figuren 1 und 2 beschriebene Separiergerät praktisch in eine Hälfte geteilt. Der Halbrundkörper 20 ist in diesem Fall anstelle des Auffangkörpers 19 für die Größe des Spaltes an der Spindel 21 verstellbar und die Magnetkraft im Spalt damit regulierbar.

Es ist auch möglich, vergl. Fig. 6 und 7, in dem Rückschlußkörper zwischen seinen Rahmenteilen 1,2 und Bügel 3 einen Auffangkörper 22 mit einer aus einzelnen Zähnen 23 versehenen Oberfläche zu verwenden. Der Magnet liegt diesem Auffangkörper 22 ebenfalls unmittelbar gegenüber. Er besteht aus zwei Einzelmagneten 24,25 mit Polschuhen 26,27, die sich mit Abstand gegenüberliegen. Der Abstand ist größer als der Abstand zum Auffangkörper 22. Dadurch wird das Magnetfeld direkt auf den Arbeitsluftspalt 28 konzentriert.

Schließlich ist in den Figuren 8 und 9 die Möglichkeit dargestellt, anstelle eines ortsfesten Halbrundkörpers einen umlaufenden Rundkörper 29 zu dem Auffangkörper 30 des Rückschlußkörpers vorzusehen. Das stärkste Feld befindet sich am Auffangkörper 30. Infolgedessen übernimmt es die Ausscheidung der ferromagnetischen Teile.

Patentansprüche: 309884/00

Claims

Patentansprüche:

1» Permanentmagnetisches Separiergerät mit umlaufenden Auffangkörpern zum Ausscheiden von ferromagnetischen Teilen, insbesondere aus trockenem Gut, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkörper als Polschuhe eines Magnetsystems ausgebildet sind, die innerhalb des Rückschlußkörpers des Magnetsystems zusammen mit an diesen angebrachten und gegensätzlich polarisierten Hilfspolen jeweils für sich einen Arbeitsluftspalt bilden.
2. Permanentmagnetisches Separiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem aus einem horizontalen Rahmen (1,2) und einem diesen quer zur Längserstreckung der Auffangkörper (7,8) überspannenden Bügel (3) aus ferromagnetischem Material besteht, an dem senkrecht nach unten gerichtet ein aus einzelnen Magneten (4) gebildetes Magnetpaket (5) angeordnet ist, dessen Polschuh (6) die sich in der Mitte des Rückschlußkörpers befindenden Auffangkörper (7,8) teilweise umgreifen, wobei Halbrundkörper (9,10) über je einen Luftspalt (11,12) als Gegenpol wirken, die auf den den Auffangkörpern (7,8) gegenüberliegenden Innenseiten des Rückschlußkörpers (1) angeordnet sind.
3. Permanentmagnetisches Separiergerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkörper (7,8) als Walze ausgebildet sind.
4. Permanentmagnetisches Se.pariergerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkörper (7,8) aus einem dickwandigen Rohr bestehen.

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5. Permanentmagnetisches Separiergerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkörper (7,8) auf ihrer Oberfläche mit sich radial verteilenden Aussparungen (17) versehen sind, die zur Unterbrechung der magnetischen Oberfläche mit Stäben (18) oder Füllmaterial aus nicht magnetisch leitendem Material ausgefüllt sind.
6. Permanentmagnetisches Separiergerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrundkörper (9,10) mit einer Abdeckung (16) aus nicht magnetisch leitendem Material versehen sind.
7. Permanentmagnetisches Separiergerät nach den Ansprüchen 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (11,12) zwischen den Auffangkörpern (7,8) und den Halbrundkörpern (9,10) verstellbar und die Magnetkraft dementsprechend regelbar ist.
8. Permanentmagnetisches Separiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rückschlußkörper an dem Magnetpaket (5) nur ein Auffangkörper (19) mit verstellbarem Halbrundkörper (20) angeordnet ist, vergl. Fig. 4 und 5.
9. Permanentmagnetisches Separiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rückschlußkörper ein Auffangkörper (22) mit Zähnen (23) und mit Abstand ein Magnetsystem mit entgegengesetzt polarisierten Einzelmagneten (24,25) mit Polschuhen (26,27) angeordnet sind, wobei der Abstand der Magnete (24,25) größer als der Abstand zwischen den Polschuhen (26,27) und dem Auffangkörper (22) ist, vergl. Fig. 6 und 7.
10. Permanentmagnetisches Separiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Halbrundkörpers ein Rundkörper (29) im Rückschluß vorgesehen ist, vergl. fig. 8 und 9.

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