DE4418345A1 - Magnetisches Filtersystem zum Abtrennen von fein verteilten ferromagnetischen Verunreinigungen aus Flüssigkeiten oder Schüttgütern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Filtersystem zum Abtrennen von fein verteilten ferromagnetischen Verunreini­ gungen aus Flüssigkeiten oder Schüttgütern nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Bei den Flüssigkeiten kann es sich beispielsweise um Gleit­ schleif- oder Reinigungsstoffe in entsprechenden Schleif- oder Reinigungsanlagen und dergleichen handeln, es können aber ebenso Kühl- und Schmierstoffe oder auch Formgebungs­ stoffe, wie Gießereisand, behandelt werden.

Zum Trennen ferromagnetischer Verunreinigungen auf solchen Medien werden mit Erfolg Magnetsysteme eingesetzt. Solche Magnetsysteme sind entweder Separiermagnettrommeln, bei denen das Medium über eine mit Dauermagneten oder Elektromagneten bestückte Trommel geleitet wird, oder sogenannte Magnetfil­ terkerzen, bei denen in einer nichtmagnetischen Schutzhülse Dauermagnetscheiben oder Dauermagnetringe gestapelt sind. Diese Dauermagnetsysteme sind im zu filternden Medium fest installiert. Das zu reinigende Medium kann daher nur mit einer solchen Geschwindigkeit an den Dauermagnetsystemen vorbeigeführt werden, bei der noch ein ausreichender Reini­ gungseffekt erzielt wird, oder die Dauermagnetsysteme müssen eine sehr hohe Feldstärke haben, um die Verunreinigungen auch bei höheren Transportgeschwindigkeiten vollständig aufzufan­ gen. Außerdem bereitet die Reinigung der Dauermagnetsysteme von den daran abgeschiedenen ferromagnetischen Verunreinigun­ gen erhebliche Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Filtersystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so aus zu­ bilden, daß es dem zu filternden Medium als Schüttware zu­ gefügt werden kann, ohne daß das System nach außen ein stö­ rendes Magnetfeld erzeugt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Dauermagnet oder ein Dauermagnetsystem innerhalb eines in sich geschlossenen, frei beweglichen Hohlkörpers aus ferroma­ gnetischem Material mit mehreren Durchlaßöffnungen angeordnet ist, durch die die Flüssigkeit mit den ferromagnetischen Verunreinigungen oder nur diese in das Innere des Hohlkörpers gelangen können.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Dauermagnet oder das Dauermagnetsystem, durch die die ferromagnetischen Verunrei­ nigungen vom dem zu reinigenden Medium getrennt werden, von einem siebförmigen Hohlkörper aus einem ferromagnetischen Material umgeben ist, der den Dauermagneten oder das Dauer­ magnetsystem vorzugsweise in Form einer Kugel ganz umschließt und an ferromagnetischen Materialien - gegebenenfalls zusam­ men mit der Trägerflüssigkeit - nur die feinen Verunreinigun­ gen zum Magneten durchläßt, die an diesem abgeschieden werden sollen. Das magnetische Filtersystem stellt somit ein dauer­ magnetisches Fangsystem dar, welches von dem siebförmigen Hohlkörper wie von einem auch für flüssige Medien durchlässi­ gen Faradyschen Käfig umschlossen ist. Dadurch kann das ma­ gnetische Feld des Dauermagneten oder des Dauermagnetsystems über den ferromagnetischen Hohlkörper nicht nach außen drin­ gen, so daß ferromagnetische Teile, die größer als die Sieb­ öffnungen des Hohlkörpers sind, nicht angezogen werden und auch nicht an der Außenseite des Hohlkörpers haften können. Ferromagnetischer Abrieb hingegen, der durch Gleitschleifen oder Reinigen entstanden ist, kann die Sieböffnungen des Hohlkörpers mit der zu reinigenden Flüssigkeit passieren und wird von dem dauermagnetischen Fangsystem festgehalten. Eben­ so können die magnetischen Filtersysteme auch nicht anein­ ander haften.

Hierbei erfüllt der siebförmige Hohlkörper auch noch eine Reihe weiterer Aufgaben. So kann das magnetische Filtersystem durch die Kugelform des Hohlkörpers mitsamt dem Dauermagneten oder Dauermagnetsystem dem zu filternden Medium in einfacher Weise in beliebiger Menge zugeführt werden. Durch die Kugel­ form rollt der Filter an alle Stellen, an denen sich das zu reinigende Medium befinden kann. Entsprechendes gilt für ein zylinder- oder doppelkegelstumpfförmiges Filtersystem.

Der den Dauermagneten oder das Dauermagnetsystem umgebende siebförmige Hohlköper aus ferromagnetischem Material bewirkt auch, daß das am Dauermagneten oder Dauermagnetsystem innen haftende Gut davor geschützt wird, daß es durch Reibung an anderen Teilen wieder von dem Dauermagneten oder dem Dauerma­ gnetsystem abgestreift wird. Der Dauermagnet oder das Dauer­ magnetsystem selbst wird ebenfalls vor Beschädigung ge­ schützt.

In vielen Fällen kann das im zu reinigenden Medium mitrollen­ de Filtersystem auch eine mechanische Funktion, zum Beispiel die Unterstützung eines Gleitschleifprozesses, bewirken. Schließlich können die kugelförmigen Filtersysteme am Ende des Reinigungsprozesses dem Medium zur Säuberung leicht wie­ der entnommen werden.

Wird der ferromagnetische Hohlkörper aus zwei siebförmigen Halbkugeln, Zylinder- oder Kegelstumpfteilen aufgebaut, so kann er zur Säuberung des Dauermagneten oder des Dauermagnet­ systems leicht geöffnet werden.

Eine besonders effektive magnetische Filterwirkung bei guter Abschirmung durch den ferromagnetischen siebförmigen Hohlkör­ per wird auch dadurch erreicht, daß der Dauermagnet oder das Dauermagnetsystem im Inneren des Hohlkörpers auf mehreren Seiten mehrpolig magnetisiert ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 ein magnetisches Filtersystem mit einem zweiteili­ gen, kugelförmigen Hohlkörper,

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die beiden Hälften des kugelförmigen Hohlkörpers gemäß Schnittlinie II-II von Fig. 1 in auseinandergezo­ gener Darstellung der beiden Kugelhälften,

Fig. 3 eine Innenansicht der oberen Kugelhälfte in Rich­ tung des Pfeiles III von Fig. 2,

Fig. 4 eine Innenansicht der unteren Hälfte des Hohlkör­ pers mit dem daran angeordneten Dauermagneten oder Dauermagnetsystem in Richtung des Pfeiles IV von Fig. 2,

Fig. 5 ein Filtersystem mit zylindrischem und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform mit doppelkegelstumpf­ förmigem Hohlkörper.

Bei dem magnetischen Filtersystem 1 ist ein Dauermagnet oder ein Dauermagnetsystem 2 innerhalb eines in sich geschlosse­ nen, frei beweglichen Hohlkörpers 3 aus ferromagnetischem Material mit mehreren Durchlaßöffnungen 4 angeordnet, durch die die Flüssigkeit mit den ferromagnetischen Verunreinigun­ gen oder bei einem Schüttgut nur die Verunreinigungen selbst in das Innere des Hohlkörpers 3 gelangen können.

Bei der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3 ist der Hohlkörper 3 als hohlkugelförmiges Sieb aus weichmagnetischem Material, wie Stahl, ausgebildet. Der Dauermagnet oder das Dauermagnet­ system 2 ist durch nichtmagnetische Befestigungsteile im Inneren des ferromagnetischen Hohlkörpers 3 befestigt und weist zwei oder mehr Pole auf.

Der Hohlkörper 3 des Filtersystems 1 besteht aus mindestens zwei zum Säubern des Dauermagneten oder des Dauermagnetsy­ stems 2 von den ausgefilterten Verunreinigungen voneinander trennbaren Teilen 3.1, 3.2. Es sind dies zwei Halbkugeln, die durch einen in der Kugelachse angeordneten Stift 5 aus nicht­ magnetischem Material, wie Messing, mit einem endseitigen Gewindeabschnitt 6, der in ein Gegengewinde 6.1 an der lös­ baren Kugelhälfte einschraubbar ist, zusammengehalten werden. Auf dem Messingstift 5 ist der Dauermagnet oder das Dauerma­ gnetsystem 2 in der Kugelmitte befestigt. Beide Halbkugeln greifen mit abgestuften Rändern 7, 8 formschlüssig ineinan­ der.

Der Hohlkörper 3 kann auch, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, zylindrisch oder doppelkegelstumpfförmig ausgebildet sein.

Bei einem solchen Filtersystem 1 mit kugelförmigem Hohlkörper 3 können in eine zweiteilige Stahlkugel von 40 mm Außendurch­ messer etwa 100 Bohrungen mit einem Durchmesser von 2 mm eingebracht sein. In der Stahlkugel, die aus zwei Halbschalen mit Gewinde aufgebaut ist, befindet sich an dem beide Kugel­ hälften in der Kugelachse zusammenhaltenden Messingstift 5 mit endseitigem Gewindeabschnitt 6 eine mehrpolig magneti­ sierte Ferritscheibe. Durch die Gewindeverbindung der beiden Kugelhälften läßt sich die Stahlkugel zum Reinigen schnell öffnen.

Bei einem Gleitschleifprozeß können dem Gleitschleifmedium beispielsweise 20 bis 30 derartige Filterkugeln zugegeben werden. Durch die Reduzierung des Abriebs im Gleitschleifme­ dium läßt sich die Güte des Schleifprozesses deutlich verbes­ sern. Insbesondere bei zerklüfteten Teilen, die eine nach­ trägliche Reinigung erschweren, ist die Sauberkeit direkt nach dem Gleitschleifen deutlich verbessert.

Ebenso kann auch eine derartige Stahl-Filterkugel durch den Öleinfüllstutzen eines Verbrennungsmotors in den Schmieröl­ kreislauf eingebracht werden. Schon nach wenigen Wochen erge­ ben sich deutlich Ansammlungen von gesammeltem Abrieb an dem Magneten des Filtersystems.

Ebenso können auch zur Aufbereitung von Gießereisand in eine Trommel grobe Formsandbrocken und beispielsweise 50 Filterku­ geln mit einem Durchmesser von etwa 80 mm eingebracht werden. Nach der Trommelbehandlung ist der Formsand in einem Arbeits­ gang gemahlen und von einem Großteil an ferromagnetischen Verunreinigungen befreit.

Bezugszeichenliste

1 Filtersystem
2 Dauermagnet oder Dauermagnetsystem
3 Hohlkörper
3.1 trennbares Teil
3.2 trennbares Teil
4 Durchlaßöffnungen
5 Stift
6 Gewindeabschnitt
6.1 Gegengewinde
7 Rand
8 Rand

Claims (8)

1. Magnetisches Filtersystem zum Trennen von fein verteil­ ten ferromagnetischen Verunreinigungen aus Flüssigkeiten oder Schüttgütern, wie Reinigungs-, Gleitschleif-, Kühl-, Schmier- oder Formgebungsmedien, wobei die Ver­ unreinigungen im Inneren des Systems aus dem Flüssig­ keitsvolumen oder Schüttgut abgetrennt werden, ohne daß das System nach außen ein störendes Magnetfeld erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dauermagnet oder ein Dauermagnetsystem (2) innerhalb eines in sich geschlossenen, frei beweglichen Hohlkör­ pers (3) aus ferromagnetischem Material mit mehreren Durchlaßöffnungen (4) angeordnet ist, durch die die Flüssigkeit mit den ferromagnetischen Verunreinigungen oder nur diese in das Innere des Hohlkörpers (3) gelan­ gen können.

2. Magnetisches Filtersystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohl­ körper (3) als hohlkugelförmiges Sieb aus weichmagneti­ schem Material, wie Stahl, ausgebildet ist.

3. Magnetisches Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dau­ ermagnet oder das Dauermagnetsystem (2) durch nichtma­ gnetische Befestigungsteile im Inneren des ferromagneti­ schen Hohlkörpers (3) befestigt ist.

4. Magnetisches Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet oder das Dauermagnetsystem (2) zwei oder mehr Pole aufweist.

5. Magnetisches Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) aus mindestens zwei zum Säubern des Dauermagneten oder des Dauermagnetsystems (2) von den ausgefilterten Verunreinigungen voneinander trennbaren Teilen (3.1, 3.2) besteht.

6. Magnetisches Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) aus zwei Halbkugeln besteht, die durch einen in der Kugelachse angeordneten Stift (5) aus nichtmagnetischem Material, wie Messing, mit einem end­ seitigen Gewindeabschnit (6), der in ein Gegengewinde (6.1) an der lösbaren Kugelhälfte einschraubbar ist, zusammengehalten sind.

7. Magnetisches Filtersystem nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die bei­ den Halbkugeln des Hohlkörpers (3) mit abgestuften Rändern (7, 8) formschlüssig ineinandergreifen.

8. Magnetisches Filtersystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohl­ körper (3) zylindrisch oder doppelkegelstumpfförmig ausgebildet ist.