DE2557955A1 - Filterscheibe fuer ein magnetisches filter - Google Patents

Description

Filterscheibe für ein magnetisches Filter

Die Erfindung betrifft eine Filterscheibe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art für ein magnetisches Filter.

Es ist bekannt, mit suspendierten Partikeln oder aufgelösten hochmolekularen Stoffen, wie Harzstoffen, verunreinigte Flüssigkeiten dadurch zu reinigen, daß man ihnen ein ferromagnetisches Partikelmaterial, wie Magnetit, Eisen, Kobalt oder Nickel, zusetzt und die ferromagnetisehen Partikel zusammen mit den Verunreinigungen in einem magnetischen Feld aussondert. Es ist auch bekannt, in entsprechender Weise Flüssigkeiten zu reinigen, die von Anfang an Verunreinigungen aus ferromagnetischem Partikelmaterial enthalten, wie beispielsweise die Kühlmittel von Werkzeugmaschinen, wie Drehbänke und Bohrmaschinen. Auch verunreinigte Gase können im Prinzip durch Zusatz eines ferromagnetischen Partikelmaterials und Behandlung in einem Magnetfeld zur Ausscheidung der Verunreinigungen gereinigt werden. Es ist auch bekannt, bei der Reinigung gleichzeitig chemische Flockungsmittel, wie Kalk,

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Alaun, Eisenchlorid, Polyelektrolyte und Wasserglas zu verweden.

Bei den "beschriebenen Reinigungsverfahren wird ein magnetisches Filter verwendet. Ein solches "bekanntes Filter ist aus einer Anzahl im wesentlichen paralleler Filterscheiben aufgebaut, die in Radialebenen liegend mit Abstand voneinander auf einer rotierbaren Welle befestigt sind. Die Filterscheiben enthalten Dauermagnete, die in den zwischen den Filterscheiben liegenden Räumen magnetische Felder erzeugen. Das zu filternde Medium, das beim Eintritt in das Filter ferromagnetische Partikel enthält, passiert die Räume, wobei die Verunreinigungen an den Wänden der Filterscheiben haften bleiben. Bei einer bekannten Ausführung einer solchen Filterscheibe sind die Dauermagnete dicht aneinander anliegend zwischen zwei Wandscheiben angeordnet, welche die Filterscheibe in seitlicher Richtung begrenzen. Die Dauermagnete können dabei an den Viands ehe ib en mit einem Leim, beispielsweise einem Epoxyharzleim, befestigt sein.

Die Verwendung von Filterscheiben der beschriebenen Art mit geleimten Magneten bereitet gewisse Probleme. Ein Problem besteht darin, daß die Bindung zwischen den Magneten und den Wandscheiben nicht in jeder Beziehung zufriedenstellend ist.

Dies gilt besonders bei der Verwendung keramischer Magnete, bei denen die Bindung zwischen Magnet und Leim unzureichend sein kann, so daß sie den Schubkräften nicht widersteht, die beim

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Betriet) des Filters auftreten,, Die Schubkräfte können durch auf die Filterscheiben ausgeübte Biegemomente entstehen, wobei diese Biegemomente ihrerseits durch eine Turbulenz im Wasser oder einem anderen zu reinigenden Medium entstehen oder durch die Einwirkung der Abstreifer, mit denen das an den Wänden der Pilterscheiben haftende Material entfernt wird. Ein anderes Problem bei diesen Filterscheiben hängt mit ihrer Herstellung zusammen. Beim Aushärten des Leims werden die Wandscheiben mit den zwischen ihnen liegenden Magneten gegeneinandergepreßt. Bei dieser Pressung hat es sich als schwierig erwiesen, die Magnete an ihrem vorbestimmten Platz festzuhalten. Beim Pressen fließt nämlich ein Teil des Leims aus dem Raum zwischen den Wandscheiben in Richtung zur Peripherie, und es ist schwierig zu verhindern, daß die Magnete in einem gewissen Umfange an dieser Bewegung teilnehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterscheibe der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die eben beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Filterscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt» Mit "Löchern" sind bei der Erfindung nicht nur Löcher mit zylindrischer oder anderer, beispielsweise parallelepipedischer oder konischer Form gemeint, sondern auch jede Vertiefung oder Aussparung in oder zwischen den Magneten an deren auf die Wandscheiben gerichteten Flächen, z.B. eine nutförmige Vertiefung, eine entfernte Kante oder eine entfernte Ecke an einem Magneten oder an mehreren aneinander anliegenden Magneten, wo die entfernte Kante bzw. Ecke bei ihrem Stehenlassen einen Teil der Anlagefläche bilden würde. Es kann vorteilhaft sein, die Löaher durchgehend auszubilden. Beim Füllen der durchgehenden Löcher mit Leim bilden sich zwischen den Wandscheiben und senkrecht zu diesen verlaufende Stopfen aus Leim, was dazu beitragen kann, die mechanische Festigkeit der Filterscheibe zu erhöhen. Durchgehende Löcher sind außerdem rein wirtschaftlich von Vorteil, da man dabei mehr Magnetmaterial spart, als bei nicht durchgehenden Löchern.

Es ist natürlich ein Vorteil, wenn man die Löcher an solchen Stellen der Magnetflächen anbringt, wo die Feldstärke am kleinsten ist. Wenn die Magnete eine parallelepipedische Form haben, ist es somit vorteilhaft, die Löcher im wesentlichen in der Mitte der auf die Wandscheiben gerichteten Flä_chen der einzelnen Magnete anzubringen oder dort, wo die Kanten von vier benachbarten Magneten zusammentreffen. Wenn die Löcher an solchen Stellen

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angeordnet sind, tragen sie dazu bei, die magnetische Feldstärke an einem einzelnen Magneten bzw. an einer Gruppe von vier Magneten zu vergrößern.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein magnetisches Filter mit Filterscheiben gemäß der Erfindung in einer Darstellungsebene senkrecht zur Flußrichtung des Mediums, wobei die zugehörige Abstreifvorrichtung nicht dargestellt ist,

Figo 2 das Filter gemäß Figo 1 in einer Darstellungsebene in Flußrichtung des Mediums,

Fig. 3 eine Filterscheibe für das Filter gemäß Fig. 1 und 2, wobei die Wandsctuibe teilweise entfernt ist,

Fig. 4 einen Querschnitt eine Teils einer Filterscheibe gemäß Figo 3 längs einer Schnittlinie A-A in Fig. 5,

Fig. 5 Magnete in der Filterscheibe gemäß Fig. 3 in größerem Maßstäbe

Das magnetische Filter gemäß Figo 1 und 2 besteht aus mehreren

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Filterscheiben 1, von denen jede aus zwei parallelen Wänden 1a und 1b aufgebaut ist, zwischen denen Dauermagnete in einer Weise angeordnet sind, die anhand der Figuren 3 und 4 noch näher beschrieben werden. Die Filterscheiben sind längs der Welle 2 des Filters parallel zueinander angeordnet und liegen in radialen Ebenen. Die Welle des Filters besteht im gezeigten Fall aus einem mittleren, durchmesserstärkeren Teil 2a mit Flanschen 2b und 2c sowie Wellenenden 2d und 2e, die in Lagerböcken 3a und 3b gelagert sind. Die Welle wird von einem Motor 4 über ein Getriebe 5 angetrieben. Die aus der Welle 2 und den darauf montierten Filterscheiben bestehende Einheit ist in einer Rinne 6 für das Medium, normalerweise verunreinigtes Wasser, das filtriert werden soll, angeordnet. Der Einlauf der Rinne ist mit 7 bezeichnet und ihr Auslauf mit 8. Beim Passieren des Filters wird das Medium durch die Räume 9 zwischen den Scheiben 1 geleitet. Dabei bleiben ferromagnetische Partikel mit an diesen haftenden Substanzen, die ausgeschieden werden sollen, an den Wänden der Filterscheiben haften und folgen der Rotation dieser Wände, die vorzugsweise entgegen der Flußrichtung des Mediums erfolgte Das Filter ist mit einer Abstreifvorrichtung 10 versehen, die aus endlosen Transportbahnen besteht, welche in den Räumen 9 zwischen den Scheiben sowie in den Spalten 11a und 11b außerhalb der äußersten Scheiben angeordnet sind. Im gezeigten Fall besteht jede Transportbahn aus einem Band 12 aus Gummi oder rostfreiem Stahl, das den mittleren Teil 2a der Welle des Filters sowie eine außerhalb der Scheiben angeordnete Rolle 13 unBchließt. Das

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Band 12 kann von der Welle des Filters oder von der Rolle 13 oder von der Filterwelle und der Rolle angetrieben werden. Wenn die Scheiben rotieren, wird das an ihnen haftende Material beim Passieren des Bandes 12 abgestreift. Das Band braucht nicht dicht an den Scheiben zu liegen, sondern es kann ein kleineres Spiel vorhanden sein, um den Verschleiß herabzusetzen. Das vom Band abgestreifte Material 14 wird vom Band zu einem Sammelbe-

fer halter 15 transportiert. An der Rolle 13 kann ein einfacher Abstrei/ angeordnet werden, um zu verhindern, daß auf dem Band liegendes Material zum Filter zurückgeführt wird.

Wie aus den 3?ig. 3-5 hervorgeht, besteht jede Filterscheibe aus zwei Wänden 1a und 1b, aus z.B. rostfreiem Stahl mit einer Dicke von etwa 0,5 mm. Zwischen den Wänden liegen dicht gepackt von dem Wellendurchbruch 17 bis zur Peripherie Dauermagnete 16 aus Bariumferrito Statt der Bariumferritmagnete können andere Magnete, vorzugsweise keramische Magnete, wie z.B. aus Strontiumferrit verwendet werden. Im Prinzip ist es jedoch auch möglich, metallische Magnete zu verwenden, wie z.B. Samarium-Kobalt-Magnete. Die Magnete sind mit Leim an den Wänden befestigt, wie es nachstehend näher beschrieben wird. Die Magnete können zum Beispiel in Magnetisierungsrichtung, d.h. senkrecht zu den Filterscheiben eine Länge von 5-10 mm haben und senkrecht zur Magne-

tisierungsrichtung einen Querschnitt von 1-5 cm . Zwei in derselben Scheibe nebeneinanderliegende Magnete haben im dargestellten Beispiel entgegengesetzte Polaritätsrichtung. Hier-

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durch wird eine maximale magnetische Feldstärke erreicht. Der Raum zwischen den Magneten 16 und der nach außen gerichteten schmalen Seite der.Filterscheibe ist mit einem Gummimaterial 18 gefüllt, vorzugsweise kaithärtender Art, wie z.B. ein kalthärtendes Silikongummi (wie Gurisil von Gurit AG, Schweiz), das an Ort und Stelle aushärtet.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, haben die Dauermagnete 16 durchgehende Löcher 19, welche in der Fig. 3 der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind. Ferner sind die senkrecht zu den Scheiben verlaufenden Kanten 20 der Magnete abgeschrägt, wodurch auch an den Stellen durchgehende Löcher 21 durch die Anordnung aus dicht gepackten Magneten entstehen, wo vier benachbarte Magnete zusammentreffen.

Die Magnete 16 sind mit einem vorzugsweise kalthärtenden und lösungsmittelfreien Leim, wie z.B. ein Epoxyharzleim (wie Araldit AW 106 mit Härter HW 953 U von CIBA AG, Schweiz), an die Wandscheiben 1a und 1b geleimt. Der Leim braucht nicht aus einem Harzbindemittel zu bestehen, sondern kann u.a. auch ein anorganischer Leim sein. Die Leimfugen zwischen Magnet und Wandscheibe sind in Fig. 4 mit 22 bezeichnet. Der Leim dringt auch in die Löcher 19 und 21 hinein und füllt diese teilweise, gewisse Löcher eventuell auch vollständig aus. Der Leim in den Löchern 19 ist mit 23 und in den Löchern 21 mit 24 bezeichnet. Durch die Löcher •und die Verankerung von gehärtetem Leim in diesen erzielt man

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die oben erwähnten Vorteile_o Bei der Herstellung der Filterscheiben werden die Magnete 16 dicht nebeneinander zwischen den zuvor mit Leim bestrichenen Wandscheiben 1a und 1b angeordnet. Man vermeidet dabei, soviel Leim zu verwenden, daß ein großer Teil der Löcher vollständig mit Leim gefüllt wird, wodurch die Gefahr eines unerwünschten Fließens von Leim und Magneten entstehen würde. Die Scheiben werden dann solange gegeneinandergedrückt, bis der Leim hart geworden ist.

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Claims (3)

— 1 <„;·- Patentansprüche:

1. Filterscheibe für ein magnetisches Filter, bestehend aus zwei Wandscheiben und zwischen diesen angeordneten und aneinander anliegenden Dauermagneten, die mittels Leim an den Wandscheiben fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Dauermagnete (16) senkrecht zu den Wandscheiben (1a, 1b) ge-

und/

richtete Löcher (19) haben oder wenigstens einige der Dauermagnete längs ihrer gegenseitigen Berührungsflächen senkrecht zu den Wandscheiben gerichtete Löcher (21) haben und daß der Leim in die Löcher (19, 21) hineinragte

2. Filterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (19, 21) durchgehend sind.

3. Filterscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher mit Leim gefüllt sind.

4ο Filterscheibe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete parallelepipedisch sind und daß Löcher im wesentlichen in der Mitte der auf eine Wandscheibe gerichteten Fläche angeordnet sind.

5ο Filterscheibe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (16) parallelepipedisch sind und daß Löcher in aneinanderstoßenden Ecken benachbarter Dauermagnete "vorhanden sind«

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6o Filterscheibe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete aus keramischem Material "bestehen«,

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