DE2557955C2 - Filterscheibe für ein magnetisches Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterscheibe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art für ein magnetisches Filter. Eine solche Filterscheibe ist bekannt aus der DE-OS 24 11991.

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 ferromagnetischen 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, Alaun, Eisenchlorid, Polyelektrolyte und Wasserglas zu verwenden.

Bei den beschriebenen Reinigungsverfahren wird ein magnetisches Filter verwendet. Ein solches beispielsweise aus der DE-OS 24 11 991 bekanntes Filter ist aus einer Anzahl im wesentlichen paralleler Filterscheiben aufgebaut, die in Radialebenen liegend mit Abstand voneinander auf einer lotierbaren 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 Riter ferromagnetische Partikel enthält, passiert die Räume, wobei die Verunreinigungen an den Wänden der Rlterscheiben haften bleiben. Bei einer bekannten Ausführung einer solchen filterscheibe sind die Dauermagnete dicht aneinander anliegend zwischen

ίο zwei Wandscheiben angeordnet, welche die filterscheibe in seitlicher Richtung begrenzen. Die Dauermagnete können dabei an den Wandscheiben mit einem Leim, beispielsweise einem Epoxyharzleim, befestigt sein. Die Verwendung von Filterscheiben der öeschriebe nen Art mit geleimten Magneten bereitet gewisse Pro bleme. 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 de- nen die Bindung zwischen Magnet und Leim unzureichend sein kann, so daß sie den Schubkräften nicht widersteht, die beim Betrieb des Riters auftreten. Die Schubkräfte können durch auf die Rlterscheiben ausgeübte Biegemomente entstehen, wobei diese Biegemo- mente ihrerseits durch eine Turbulenz im Wasser oder einem anderen zu reinigenden Medium entstehen oder durch die Einwirkung der Abstreifer, mi< denen das an den Wänden der Filterscheiben haftende Material entfernt wird. Ein anderes Problem bei diesen Filterschei- ben 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 fest- zuhalten. 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 Erfindung liegt die Aüigabe zugrunde, eine Filterscheibe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sich die Dauermagnete bei der Herstellung oder im Betrieb im Verhältnis zu den Wandscheiben nicht verlagern können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. Mit »Ausnehmungen« sind bei der Erfindung nicht nur Löcher mit zylindri scher 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 Rächen, 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 Ausnehmungen durchgehend auszubilden.

Beim Füllen der durchgehenden Ausnehmungen 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 Ausnehmungen sind außerdem rein wirtschaftlich von Vorteil, da man dabei mehr Magnetmaterial spart, als bei nicht durchgehenden Ausnehmungen.

Es ist natürlich ein Vorteil, wenn man die Ausneh-

mungen an solchen Stellen der Magnetischen anbringt, wo die Feldstärke am kleinsten isL Wenn die Magnete eine parallelepipedische Form haben, ist es somit vorteilhaft, die Ausnehmungen im wesentlichen in der Mitte der auf die Wandscheiben gerichteten Flächen der einzelnen Magnete anzubringen oder dort, wo die Kanten von vier benachbarten Magneten zusammentreffen. Wenn die Ausnehmungen an solchen Stellen 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 Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

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

F i g. 2 das Filter gemäß F i g. 1 in einer Darstellungsebene in FiuSrichiung des Mediums,

F i g. 3 eine Filterscheibe für das Filter gemL3 F i g. 1 und 2, wobei die Wandscheibe teilweise entfernt ist,

F i g. 4 einen Querschnitt eines Teils einer Filterscheibe gemäß F i g. 3 längs einer Schnittlinie A-A in F i g. 5.

F i g. 5 Magnete in der Filterscheibe gemäß F i g. 3 in größerem Maßstab.

Das magnetische Filter gemäß F i g. 1 und 2 besteht aus mehreren Filterscheiben I₁ von denen jede aus zwei parallelen Wänden la und Xb aufgebaut ist, zwischen denen Dauermagnete in einer Weise angeordnet sind, die anhand der Fig.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. L-ie aus der Welle 2 und den darauf montierten Filterscheiben bestehende Einheit ist in einer Rinne 6 für das Medium, normalerweise verunreinigtes Wasser, das nitriert 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 geieitet. 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 erfolgt. 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 116 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 umschließt. Das 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 Ban'l abgestreifte V.iierial 14 wird vom Band zu einem Sammelbehälter 15 transportiert. An der Rolle 13 kann ein einfacher Abstreifer angeordnet werden, um zu verhindern, daß auf dem Band liegendes Material zum Filter zurückgeführt wird.

Wie aus den Fig.3—5 hervorgeht, besteht jede Filterscheibe aus zwei Wänden la und Xb. aus z. B. rostfreiem Stahl mit einer Dicke von etwa 0,5 mm. Zwischen den Wänden Siegen dicht gepackt von dem Wellendurchbruch 17 bis zur Peripherie Dauermagnete 16 aus Bariumferrit. Statt der Bariumferritmagnete können andere Magnete, vorzugsweise keramische Magnete, wie

ίο 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 Filterseheiben eine Länge von 5—10 mm haben und senkrecht zur Magnetisierungsrichtung einen Querschnitt von 1 —5 cm³. Zwei in derselben Scheibe nebeneinanderliegende Magnete '-viben im dargestellten Beispiel entgegengesetzte PcJaritätsrichtung. Hierdurch 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 kalthärtender Art, wie z. B. ein kalthärtendes Silikongummi (wie Gurisil von Gurit AG, Schweiz), das an Ort und Stelle aushärtet.

Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, haben die Dauermagnete 16 durchgehende Ausnehmungen 19, also Löcher, welehe 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 Bereichen durchgehende Ausnehmungen 21 durch die Anordnung aus dicht gepackten Magneten entstehen, wo vier benachbarte Magnete zusammentreffen.

Die Magnete 16 sind mit einem vorzugsweise kaHhärtenden und lösungsmittelfreien Leim, wie z. B. ein Epoxyharzleim (wie Araidit AW iO6 mit Härter HW :,53 U von CIBA AG, Schweiz), an die Wandscheiben la und Xb geleimt. Der Leim braucht nicht aus einem Harzbindemittel zu bestehen, sendern 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 Ausnehmungen 19 und 21 hinein und füllt diese teilweise, gewisse Ausnehmungen eventuell auch vollständig aus. Der Leim in den Ausnehmungen 19 ist mit 23 und in den Ausnehmungen 21 mit 24 bezeichnet. Durch die Ausnehmungen und die Verankerung von gehärtetem Leim in diesen erzielt man die oben erwähnten Vorteile. Bei der Herstellung der Filterscheiben werden die Magnete 16 dicht nebeneinander zwischen den zuvor mit Leim bestrichenen Wandscheiben 1? und Xb angeordnet. Man vermeidet dabei, so viel Leim zu verwenden, daß ein großer Teil der Ausnehmungen vollständig mit Leim gefüllt wird, wodurch die Gefahr eines unerwünschten Fließens von Leim und Magneten entstehen würde. Die Scheiben werden dann so lange gegeneinandergedrückt, bis der Leim hart geworden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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 (la. \b) gerichtete Ausnehmungen (19) haben und/oder wenigstens einige der Dauermagnete (16) längs ihrer gegenseitigen Berührungsbereiche senkrecht zu den Wandscheiben (la. \b) gerichtete Ausnehmungen (21) haben und daß der gehärtete Leim (23, 24) die Ausnehmungen (19, 21) zumindest teilweise ausfüllt

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

3. Filterscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, deÜ die Ausnehmungen (19, 21) völlig mit Leim ausgefüllt sind

4. Filterscheibe nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (16) parallelepipedisch sind und daß die Ausnehmungen (19) im wesentlichen in der Mitte ihrer zu den Wandscheiben parallelen Räche angeordnet sind.

5. Filterscheibe nach einem der Ansprüche 1 —3. dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (16) parallelepipedisch sind und daß die Ausnehmungen (21) an ihren aneinanderstoßenden Ecken angeordnet sind.

6. Filterscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (21) an den aneinanderstoßenden Ecken der Dauermagnete (16) angeordnet sind.