DE2411991B2 - Magnetisches filter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein magnetisches Filter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Filter ist bekannt aus der SW-PS 3 55 950.

Bei magnetischen Filter der eingangs genannten Art (SW-PS 3 55 950) ist es wichtig, daß der Abstand zwischen benachbarten Scheiben nicht zu groß wird, da anderenfalls eine gründliche Filtrierung des Mediums nicht möglich ist. Der Abstand soll so klein sein, daß eine gründliche Verwirbelung des Mediums zwischen benachbarten Scheiben eintritt. Andererseits soll das an den Scheiben haftende Material vor dem Wiedereintritt der Scheiben in die Flüssigkeit sicher von diesen abgestreift werden und zuverlässig und vollständig aus dem Spalt zwischen den Scheiben herausgeführt werden. Diese Abstreifvorrichtung und Abführvorrichtung darf aus den obengenannten Gründen keinen großen Raum zwischen den Scheiben beanspruchen.

Aus der US-PS 24 59 343 ist eine Abstreifvorrichtung für eine magnetische Filterscheibe bekannt, die aus Schabern besteht, die sich mit einer Neigung gegenüber der Horizontalen von der Peripherie in Richtung zum Zentrum der Scheibe erstrecken. Diese Schaber kratzen das Material mechanisch ab, worauf es vermöge seiner Schwerkraft auf den geneigten Schabern herunter und aus dem Bereich der Scheibe herausgleiten soll. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß ein Transport des Materials auf horizontalem oder nur schwach geneigtem Niveau nicht möglich ist. In einem solchen Falle müssen zusätzliche Mittel wie beispielsweise Bürsten eingesetzt werden, um das Material abzuführen. Dies setzt dann einen großen Abstand zwischen benachbarten Scheiben voraus. Außerdem kann bei der bekannten Anordnung abgeschabtes Material sich im Bereich nahe der Welle ansammeln, da die Abstreifer hier tangential an der Welle anliegen.

Aus der DT-OS 22 16 342 ist eine Filteranordnung bekannt, die aus einer zylindrischen Trommel besteht, welche mit einem porösen Belag belegt ist. Dieser Belag saugt sich mit dem zu filtrierenden Materia! voll, wobei die Festbestandteile in den Poren der Schicht haften bleiben. Diese werden dann an einer anderen Umfangstelle der Trommel von einem eben angedrückten umlaufenden unendlichen Band abgenommen und in ein Sammelgefäß transportiert. Das Problem des begrenzten Raumes zwischen benachbarten Filterscheiben tritt bei diesem Filter nicht auf.

Es ist ferner auch beispielsweise durch die SW-PS 3 55 950 bekannt, daß mit suspendierten Partikeln oder aufgelösten hochmolekularen Substanzen, wie Harzstoffen, verunreinigte Flüssigkeiten dadurch gereinigt werden können, daß man ihnen ferromagnetische Partikel, wie Magnetit, Eisen, Kobolt oder Nickel zusetzt, und die Flüssigkeit dann durch ein magnetisches Feld geleitet wird, in welchem die ferromagnetischen Partikel zusammen mit den Verunreinigungen festgehalten werden. Es ist auch bekannt, auf analoge Weise Flüssigkeiten zu reinigen, die von Anfang an Verunreinigungen aus ferromagnetischem Partikelmaterial enthalten, wie beispielsweise das Kühlwasser von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, wie Drehbänke oder Bohrmaschinen. Auch verunreinigte Gase können im Prinzip durch Zusatz eines ferrogmagnetischen Partikelmatsriais und Behandlung in einem Magnetfeld zur Ausscheidung der Verunreinigungen gereinigt werden. Schließlich ist es auch bekannt, bei der Reinigung gleichzeitig chemische Flockungsmittel, wie Kalk, Alaun, Eisenchlorid, Polyelektrolyte und Wasserglas anzuwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß der konstruktive Aufbau der Abstreifanordnung und Abführanordnung derart gestaltet ist, daß der Abstand zwischen benachbarten Filterscheiben relativ klein gehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Filter nach dem Oberbegriff des Anspruches l vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die Abführanordnung und die Abstreifanordnung ein und dasselbe Konstruktionselement, nämlich ein endloses Band. Durch diese Verschmelzung zweier Funktionen in demselben Konstruktionselement ist es möglich, den Raum zwischen benachbarten Filterscheiben klein zu halten, so daß eine gründliche Filtrierung erreicht wird. Durch die Erfindung erspart man eine besondere Anordnung für den Abtransport der Verunreinigungen, so daß der Raumbedarf des Filters kleiner wird. Dank des kontinuierlichen Abtransportes der Verunreinigungen ist der Abstreifeffekt sehr groß, da sich keine Verunreinigungen im Filter ansammeln. Die Transportbahnen können so angeordnet sein, daß sie um die Welle des Filters laufen und von dieser angetrieben werden. Sie können jedoch auch von einer außerhalb der Filterscheiben liegenden Antriebsanordnung angetrieben werden, z. B. von einer motorgetriebenen Rolle. Im letzteren Fall kann das Filter von den Transportbahnen angetrieben werden, indem diese um die Welle des Filters laufen und an dieser gut anliegen. Die Benutzung ein und derselben Antriebsanordnung für die Welle des Filters und für die Transportbahnen trägt zu dem raumsparenden Aufbau des Filters bei. Für die Transportbahnen dienen Bänder, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Gummi oder Kunststoff bestehen.

Damit die Filterfläche möglichst groß wird, wird im wesentlichen die gesamte Fläche der Filterscheiben mit Dauermagneten besetzt. Lediglich zur Erleichterung der Abstreifung der Verunreinigungen empfiehlt es sich, begrenzte, vorzugsweise sektorförmige Bereiche der Filterscheiben nicht mit Dauermagneten zu besetzen. Angesammeltes Partikelmaterial löst sich nämlich leichter von dun Filterscheiben, wenn diese in bestimmten Zonen keine magnetische Wirkung entfalten.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein Filter gemäß der Erfindung quer zur Flußrichtung des Mediums und ohne Abstreifanordnung,

Fig. 2 dasselbe Filier in Flußrichtung des Mediums,

Fig.3 schematisch eine Filterscheibe, bestehend aus zwei Wänden und zwischen diesen angeordnete Einzelmagnete, in Flußrichtung des Mediums,

Fig.4 einen Querschnitt der Filterscheibe gemäß F i g. 3,

F i g. 5 den Bereich A in der Filterscheibe nach F i g. 3 und

Fig.6 einen Teil einer Filterscheibe, in der die Dauermagnete aus kunststoff- oder gummigebundenem Pulvermaterial bestehen.

Das magnetische Filter gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus mehreren Scheiben 1, von denen jede aus zwei parallelen Wänden la und \b besteht, zwischen denen Dauermagnete angeordnet sind, wie im Anschluß an die Beschreibung der Fig.3 bis 5 näher erklärt wird. Die Scheiben bzw. die Wände sind parallel zueinander entlang der Welle 2 des Filters angeordnet und radiai gerichtet. Die Welle des Filters umfaßt in dem dargestellten Fall einen zentralen weiteren Teil 2a, Flansche 26 und 2c sowie Wellenenden 2c/ und 2e, die in den Lagerböcken 3a und 3b gelagert sind. Die Welle wird durch einen Motor 4 über ein Getriebe 5 angetrieben. Die aus den auf die Welle 2 montierten Filterscheiben bestehende Einheit ist in einer Rinne 6 angeordnet, durch die das zu filtrierende Medium strömt. Der Einlauf der Rinne ist mit 7 bezeichnet und ihr Abfluß mit 8. Beim Passieren des Filters wird das Medium durch die Räume 9 zwischen den Scheiben 1 geleitet. Dabei setzen sich ferromagnetische Partikel mit an diesen haftenden Substanzen, die abgeschieden werden sollen, an den Wänden des Filters fest und folgen der Rotation dieser Wände, die vorzugsweise entgegengesetzt zur Flußrichtung des Mediums geschieht. Das Filter ist mit einer Abstreifanordnung 10 versehen, die aus endlosen Transportbahnen besteht, welche in den Spalten 9 zwischen den Scheiben sowie in den Spalten Ua und Wb außerhalb der äußersten Scheiben angeordnet sind. Jede Transportbahn besteht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Band 12 aus rostfreiem Stahl oder aus Gummi, das den zentralen Teil 2a der Welle des Filters umschließt und von dieser angetrieben wird, sowie einer außerhalb der Scheiben liegenden Rolle 13. Wenn die Scheiben rotieren, wird das anhaftende Material beim Passieren des Bandes 12 abgestreift. Das Band braucht nicht dicht an den Scheiben zu laufen, sondern es kann ein kleineres Spiel vorhanden sein, um den Verschleiß zu verringern. Das vom Band abgestreifte Material 14 wird vom Band zu einem Sammelbehäher 15 transportiert. Eventuell kann ein einfacher Abstreifer an der Rolle 13 angeordnet sein, um zu vermeiden, daß abgestreiftes Material zum Filter zurückgeführt wird.

Wie aus F i g. 3 bis 5 hervorgeht, besteht jede Filterscheibe 1 aus zwei Wänden ta und \b aus z.B. rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,5 mm, die an der Peripherie umgebogen sind und gegeneinander abdichten. Zwischen den Wänden sind Magnete aus Barium· ferrit dicht gepackt, wie aus Fig.4 und 5 ersichtlich. Diese sind auch an den Wänden befestigt, z. B. mit einem Epoxyharzleim. Die Magnete haben in Magnetisierungsrichtung beispielsweise eine Länge von 5 bis 10 mm und eine Fläche von 1 bis 5 cm² senkrecht zur Magnetisierungsrichtung. Zwei benachbarte Magnete in derselben Scheibe haben in dem gezeigten Beispiel verschiedene Polarität. Auf diese Weise wird eine maximale magnetische Feldstärke en eicht. Um die Feldstärke zu erhöhen, müssen zwei benachbarte Filterscheiben auf der Filterwelle spiegelbildlich Polkonfigurationen haben. Aus F i g. 3 geht hervor, daß die Filterscheiben vorzugsweise sektorförmige Bereiche 16

j.o haben, in denen keine Magnete angebracht sind, um das Abstreifen zu erleichtern.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform einer Filterscheibe, die in dem in F i g. 1 bis 3 gezeigten Filter verwendbar ist, hat einen tragenden Rahmen 17 in Form einer Scheibe, die beispielsweise aus Aluminium, Stahl oder glasfaserarmiertem Kunststoff besteht. In bestimmten Fällen, beispielsweise wenn keine Korrosionsgefahr besteht, kann diese Scheibe aus magnetischem Stahl bestehen, wodurch eine Verstärkung des Magnet-

3c feldes erzielt wird. Die tragende Scheibe 17 ist auf ihren beiden Seiten mit einem Belag 18 aus kunststoff- oder gummigebundenem Pulvermaterial versehen. Material dieses Typs, bestehend aus feinkörnigem Pulver aus beispielsweise Barium- oder Strontiumferrit mit z. B.

Nitrilgummi als Bindemittel, gibt es in Form von Scheiben und Bändern auf dem Markt. Ein solches Magnetmaterial hat eine große Flexibilität und kann leicht auf die gewünschte Form zugeschnitten werden (wenn nicht die gewünschte Form der Magnetmaterialscheiben schon bei der Herstellung des Materials berücksichtigt wird). Der Magnctmaterialbelag 18 wird auf der Scheibe 17 durch Aufleimen befestigt. Man kann dabei entweder Scheiben aus Magnetmaterial verwenden, die groß genug sind, um die ganze tragende Scheibe 17 abzudecken, oder man kann Magnetmaterial in Form kleinerer rechteckiger, quadratischer oder sektorformiger Stücke verwenden. Dabei kann man den Belag 18 mit Vorteil mit einem oder mehreren unmagnetisierten Sektoren 16 (F i g. 3) aus billigerem Material ausführen, was das Abstreifen des Partikelmaterials, das an den Flächen der Filterscheiben haftet, erleichtert. Die Magnetscheiben 18 sind mit einer Lauffläche 19 aus z. B. Gummi oder rostfreiem Blech versehen.

Die Magnetisierung der Scheiben 18 wird zweckmäßigerweise vorgenommen, nachdem die Filterscheiben hergestellt sind, und zwar mit derselben Konfiguration, wie sie in Fig.4 und 5 für das Filter mit diskreten Moneten gezeigt ist.

Die Filterscheiben mit kunststoff- oder gummigebundenem Pulvermagnetmaterial können auch auf andere Art als in Fig. 6 gezeigt ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Magnetmaterial /wischen zwei tragenden Wandscheiben angeordnet werden, die dabei gleichzeitig als Laufflächen dienen.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren folgen die Magnete der Rotation der Scheiben. Es ist jedoch auch denkbar, die Magnete ortsfest und nur die Wände rotierend anzuordnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ti. Patentansprüche:

1. Magnetisches Filter mit einer Anzahl im wesentlichen paralleler Filterscheiben, die, radial gerichtet, mit Abstand auf einer rotierenden Welle angeordnet sind und die in den von ihnen begrenzten Zwischenräumen, durch die das ferromagnetische Partikel enthaltende zu filtrierende Medium strömt, magnetische Fdder mit lokalen Inhomogenitäten erzeugen, und mit einer Abstreifanordnung für an den Scheiben haftende Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifanordnung (10) aus mehreren endlosen Transportbahnen (12) besteht, die in den Zwischenräumen (9) um die Welle (2) herum lauten und sich bis in den Raum außerhalb '5 der Filterscheiben (1) erstrecken.

2. Magnetisches Filter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Filters von einer Antriebsanordnung angetrieben wird, die über die Welle zugleich die Transportbahnen antreibt.

3. Magnetisches Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbahnen (12) von einer außerhalb der Filterscheiben liegenden Anordnung angetrieben werden und daß die Transportbahnen zugleich die Welle (2) des Filters antreiben.