DE847882C

DE847882C - Magnetscheider, insbesondere zum Reinigen von Fluessigkeiten und Aufschlaemmungen

Info

Publication number: DE847882C
Application number: DES21226A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Spodig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-12
Filing date: 1950-12-12
Publication date: 1952-08-28
Also published as: US2678729A; GB696929A; FR1044774A; BE503996A; NL84420C; CH291990A; DK80781C

Description

Magnetscheider, insbesondere zum Reinigen von Flüssigkeiten und Aufschlämmungen

Die

befa13t sich mit der auto-

inatisc]ieii Reinigung von FliisGgkeiten aller

Art, lireiigeii und koll()idalen -Xletlieti, Aufschläm-

mungen u. dgl., aber auch von staub- und gasför-

inigcn \ledien, in denen außer antimagnetischen

Stotfen, wie Sand. Korn und Staub, Metall us«-.,

auch magnetisierl>are Verunreinigungen, beispiels-

weisc Eisen. 1#:isen<ix@de u. <(g1., enthalten sind.

Die Reinigung wirt auf l>ermanentmagnetischer

Grundlage finit Hilfe besonders ausgebildetcr, dreh-

bar in ein ein Durchflußgehäusekasten gelagerter

Krinatientinagnetischer Walzenkörper derart durch-

geführt, dal.i die zu reinigenden Medien in dem Ge-

häusekasten mehrfach laltvrinthartig ausgebildete

starke @lagt@ctfcl@lstufci@ nIcheinamler Arehlaufen

muss,en und beint Durchgang der letzten Magnet-

feldstufe x-ollkommen gereinigt aus dem Gehäuse-

katen abfiellen.

leim Durchgang der Medien werden die Ver-

unreinigutigen von (lern sich mit niedriger Touren-

zahl drehenden Walzenkörper in den einzeln:#ii

.%lagnetfelclsttifen aufgefangen und Tiber ciitein Vnt-

sprechend (lern \\'alreiikörlwr au<elüldt#en M-

strcifer autt»natisch ausgeschieden.

Automatisch reinigende Filteranlagen auf per-

manentmagnetiscler Grundlage sind lwkannt, und

zwar auch in Form von drehbar in einem 1)urch-

ftul3gelluse gelagerten Walzen- c>cler Selieili"ii-

roll#"nk;>rltc#i-n aus antimagnetischem \Verkstotf. in

denen em:lwecheinl Imilarisierte Nlagiwtkö rlwr finit

Abstand eingebettet liegen. Bei den walzenförmig ausgebildeten Körpern werden die wirksamen Pole der Magnete zur Walzenoberfläche hin durchgeführt. Bei den scheibenförmigen Rollen sind Magnetstäbe mit entsprechender Polarität mit den wirksamen Polen zu beiden Seiten der Scheibe mit Abständen hingeführt.

Es handelt sich bei diesen bekannten Ausführungen um sich drehende Magnetkörper mit unterbrochenen, also nichthomogenen Kraftfeldern. Bei der bekannten Ausführung mit einem Walzenkörper wird beispielsweise die Flüssigkeit auf die gesamte `\'alzenl)reite verteilt in den Gehäusekasten eingeführt, streicht am unteren Teil der Walzenoberfläche vorbei und fließt dann aus <lern Gehäusekasten ab, wobei .die Walze die zu separierenden Teilchen aus der Flüssigkeit festhalten, abtransportieren und über einen _1bstreifer automatisch abfiiliren soll. Bei den permanentmagnetischen Scheibenrollen mit seitlich ausgebildeten -Magnetpolen strömt die zu reinigende Flüssigkeit ebenfalls in den Durcliflußkasten ein, wobei die lllagnetscheib;nrolle sich mit ihrem unteren Teil in der durchlaufenden Flüssigkeit drehbar bewegen und die zu separierenden Teilchen von den seitlichen Nla,gnetl)olen aufgefangen, abtransportiert und über einen seitlichen Abstreifer ausgeschieden werden sollen.
Es hat sich ,in der Praxis gezeigt, daß diese bekannten magnetischen Reinigungsanordnungen nur sehr matigelliaft arbeiten, da ein großer Teil sowohl magnetisierbarerals auch antimagnetiseherTeilchen aus der Flüssigkeit nicht ausgeschieden werden. Man hat daher in sehr vielen Fällen, vor allen Dingen an Kühlflüssigkeitsumläufen von Schleifinaschinen für Feinsti>earl)eituiig versucht, durch Nachschaltung mechanischer Feinstfilter eine einigermaßen gute Reinigung der Flüssigkeitsmedien zu erhalten. Dabei stellte sich jedoch heraus, claß sich der nachgeschaltete Feicistfilter sehr schnell verstopfte und zusetzte, so daß die in die vorgeschaltete automatische permanentmagnetische lZeinigtitigsatilage einströmende Flüssigkeit sich staute, überlief und zu Cl>erschwemmungeei führte.
Es war daher notwendig, die nacligesclialteten Feinsttilter von Hand sehr umständlich zu reinigen, so daß hierbei von einer automatischen Anlage keine Rede mehr sein kann.
Die ungenügende Separierung bei diesen bekannten Anlagen ist auch insofern erklärlich, als die in den Gehäusekasten einströmende Flüssigkeit nur in einem einzigen Durchgang an der Walze bzw. an der magnetischen Scheibenrolle vorbeifließt, so daß es vorkommen kann, daß an den uninag.netischen Unterbrechungen infolge der LTnhotnogenität der \lagnetfelder zu separierende Teilchen nicht aufgefangen werden und erneut in den Umlaufstrom der Kühlflüssigkeiten gelangen.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und gestattet es durch den besonderen Bau des Gehäusekastens und der drehbar gelagerten, permaiientmagnetischen Malzen, die einströmenden und zu separierenden 1Nledien der eingangs aufgeführten Art labvrintliartig in beliebig vielen Windungen an

den homogenen Magnetfeldern der Walzenkörper

vorbeistreichen zu lassen, wobei die zu separie-

renden Teilchen restlos aufgefangen und in bekann-

ter Weise ausgeschieden «-erden.

Wird also ein Teilchen in der ersten Stufe aus

irgendwelchen Gründen nicht erfaßt, so geschieht

dies mit Sicherheit in einer der nächsten Stufen.

Auf diese Weise gelingt es auch, alle antimagneti-

schen Teile, wie Sand, .Korund, Flusen, Staub usw.

mit herauszuseparieren, weil sie sich einmal, bei-

spielsweise beim Schleifen, Honen, Läppen usw., in

Eisenflimmer einhüllen und so mit in. die '\lagnet-

felder hineingezogen werden. Zum andern bilden

sich laufend in den starken Kraftfeldern des sich

langsam drehenden @1'alzenkl>rl)ers entsprechend

dem Kraftlinienverlauf (Iei- einzelnen Labyrinth-

stufen ferromarinetisclie Kirte, die ebenfalls

mechanisch wie niagnetiscli diese Verunreinigungen

herausfiltern.

In der Zeichnung sind mehrere "ltisfülirungsl>ei-

spiele der Erfindung im Schnitt wiedergegeben.

Der Durchflußgeliäusekasten i ist gemäß Fig. 1

durch eine Trennwand 2 und eine Hauptkammer 4

zur Aufnahme des Walzenkörpers und in eiere

Nebenkammern aufgeteilt. 1)ie Trennwand2 be-

sitzt unten eine Aussparung 3, durch «-elche das zu

reinigende -Iedium, welches von oben in die Nel>en-

ka.mmer 5 gelangt, in den unteren Teil der Haupt-

kammer 4 einströmt und ihn auf der Gegenseite

durch den Auslaßstutzen 6 verläßt. Die mittels

Achszapfen 7 in der 'Frciiiiwatid 2 und der Stirn-

wand 8 der Hauptkamin.er 4 drehbar gelagerte

Walze ist abwechselnd aus Magnetringen 9 und

ferromagnetischen Leitsclieil>en io in der Weise

zusammengesetzt, daß die Magnetringe 9 zu beiden

Seiten der Leitscheiben io jeweils mit der gleichen

Polarität N N oder S S zum Anliegen kommen.

Man erhält dadurch an der Peripherie der ferro-

magnetischen Leitsclieil)t>ii io eine doppelt starke

Polarität, die sich iibcr A--S an der V@'alzenol>er-

fläche kurzschließt. An den ferromagiietisclieii Leit-

scheiben io entsteht so am gesamten Umfan:; der

Walze ein ununterbrochenes, nach außen gericlite-

tes, homogenes Magnetfeld.

Die Zwischenräume i 1 -zwischen den ferro-

magnetischen Leitscheiben io kann man mit anti-

magnetischem Werkstoff, z. B. Messing, Kupferoder

_'\luminium, ausfüllen, so (laß man eine vollkommen

glatte Oberfläche erhält. l)ie Magnetringe 9 können

ebenso wie die ferromagnetischen Leitscheiben io

aus Festigkeitsgründen auf einer antimagnetischen

Achse 12 aufgezogen Eve rden. die auch als Hohl-

achse ausgebildet sein kann. Die N1agnetriuge g

können auch aus einzelnen Segmentstücken belie-

biger Form zusammengesetzt sein und eckige, ovale

oder sonstige Aushildungsfornien besitzen, die den-

selben Zweck erfüllen. Uni -die zu separierenden

1NIedien möglichst in den Wirkungsbereich der

Walze zu bringen, sind im Boden der Hauptkam-

mer 4 im rechten Winkel zur 1)urchflußriclitung

der Rundung der Walze entsprechend ausgebildete

Stege 13 in solchen Abständen angeordnet, d@aß sie

zu den Leitscheiben io aufragen und nur einen

schmalen Spalt frei lassen. Dadurch wird das in die

Hauptkammer 4 einströmende Medium gezwungen,

seinen \\'eg über die Stege 13 hinweg zu nehmen und

ttnmittelllar an der I'eril>lierie der Walzen vorbei-

zuflicl3en, und zwar immer an den Stellen, wo (las

llagnetfel(l am st:irkstcn ist, so daß auch ein dein-

entsprechend gro13er Separierefekt erzielt wird. Die

Länge der \\'alze bzw. die Anzahl der Magnet-

stufen u11(1 denlentsprcch ,211<i der Stege 13 ergibt

sich je nach eben Erfordernissen von Fall zu Fall.

Zum l@iltcrscliicrl von der torbeschriebenen Aus-

fiilirungsforni sind gemäß Fig. 2 die zwischen

den ferroniagnetischen Leitscheiben io gebildeten

magnetischen Luftspalte i i nicht mit antimagne-

tischeln \\'erl<stoff ausgefüllt.

Statt dessen schließt eine Distanzhülse 1.4 aus

antimagnetischem \Verkstoff d-ie Systeme des Wal-

zenkiirlrers in einem gew-isseii Abstand von der

Peripherie der Leitscheibvit io hermetisch all. so

(laß eine Art Walzenrechen entsteht. Die Leitstege

13 ragen nun jeweils lüb'#, in die Felder zwischen

zwei ferr(iniagiietisclien Leitscheiben io hinein, so

daß der labyrinthartige -;eliaricrcttckt noch wirk-

samer ist als 1>e1 (leg vorgescliriel)enen Ausfüh-

rungsform. weil die zii separierenden Teilchen

noch intensiver an und in die starken Ma-netfelder

(leg einzelnen Stufen gebracht werden.

l?ine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 dar-

gestellt.

Danach ist die Anordnung der \lagnetringe und

(leg Lcitscheilwii in gleicher Weise wie bei den

lieiaüelen getroffen, jedoch mit (lein

l,'nterschic(l. (1a13 jeweils die zw(2ite, vierte usw.

Leitscheibe i 3 nach innett eingezogen u11(1 von

der Distanzhülse 14 nach außen abgedeckt ist. I: s

ist aber auch in<iglich, auf die Distanzhülse 14 zu

verzichten. 1),t(ltircli. (1a13 die eingezogenen Leit-

sclieil>en i 3 zwischen den im Durchmesser größer

gehaltenen I_citsclicil)en io in Verbindung mit den

wie torbeschrieben angeordneten Magnetringen 9

zu liegen lc(»11inen, entstellt all den eingezogenen

Leitscheiben 13 ein doppelt starkes Fell, welches

sich ini Innern der Walze zti den Leitscheiben io

finit der eiitsl)recliendeu (iegenl)olarität kurzzu-

schließen versucht. -Man erhält dadurch praktisch

im Raum zwischen den Leitscheiben io ein kräfti-

ges, magnetisches, am ganzen Umfang der Walze

nach Innen gerichtetes Saugfeld, währen(i an den

Leitsclieil>en io selbst im Gegensatz zu den Wal-

zen gem:il3 Fig. i und 2 ein nach außen wirkendes

Kraftfeld nicht zustande kommt. Die Leitstege 13

werden hierbei in (lern Raunt zwischen den Leit-

scheilmn i(> Iris auf einen Spalt ein die Peripherie

der l.eitscheil>eli i 3 hochgezogen, so (iaß das zu

sel>arierci(le Medium direkt an die kräftigen Saug-

felder der mittleren Scheil>eli licrangcfiilirt wird.

Es ist al>ci- auch in ii-lich. den Walzenkörper in

der in I# ig. .f (Lirgestellten Weise auszugestalten. In

diesem Falle siir(1 die l.eitsclieil)en io zwecks Ver-

g ro '*[.icrtiii(, der Magnetfeldstufenbreite nach innen

zu dcti :\1 agiictriiil;l>oleii verdickt. Diese Anordnung

entspricht ini Grundprinzip derjenigen gemäß

Fig. 2, w(> (lie Magnetfelder an (leg 1'eril>herie (leg

ferroma-netischen Leitscheiben io sich über A'-S

nach außen hin kurzschließen. Um nun ein straff

gerichtetes, begrenztes Kraftfeld von hoher Kon-

zentration direkt im Innern zwischen den ferro-

inagnetischen Leitscheiben io zu erhalten, ist je-

weils z«-ischeti zwei ferromagnetischen Leitschei-

I>eti io noch je eine ferromagnetische Leirring-

scheibe 16 angeordnet, die nicht in unmittelbarer

Iieriihrung mit den Magnetringen 9 stehen wie die

ferromagnetischen Leitscheiben io. Durch diese

Anordnung «-erden die Kraftlinien. die sonst von

der Peripherie der ferromagnetischen Leitscheiben

io über _\--S nach außen hin fließen, gezwungen,

den Weg des geringsten Widerstandes zu durchlau-

fen und sich von Pol zu Pol im Innern zwischen den

feri-otnagnetisclieti Leitscheiben io iil>er .die ferro-

niagnetischen Leitringscheiben 16 zu orientieren.

Wir erhalten somit durch diese Anordnung ein

schart begrenztes und konzentriertes Magnetfeld 1111

Innern des Walzenkörpers, wodurch der Separier-

effekt weit.gelicndst begünstigt und gelenkt wird.

Die Leitstege 13 werden nun jeweils zwischen einer

ferromagnetischen Leitscheibe io und einer Ring-

scheibe 16 angeordnet. Nlan erhält im dargestellten

Falle also drei Hauptstufen, deren jede nochmals 111

zwei Unterstufen aufgeteilt ist. llan kann selbst-

verständlich anstatt der drei Stufen noch mehrere

Stufen bzw. innerhalb einer Stufe statt eines ferro-

magnetischen Leitscheibenringes 16 eine Mehrzahl

anordnen, so daß die lahyrinthartige Wirkurig noch

vergrößert wird.

Es ist auch niiiglicli, den @\'alzenkörlier als Kom-

hination aus den vorl>eschriel>elien _\usf@ilirungs-

beispielen auszubilden. So besitzt er z. I3. gemäß

Fig. 5 in der ersten Stufe die Ausführungsform

nach I# ig. 3 und in den anschließenden drei Stufen

diejenige nach Fi<g.4. wobei gleichzeitig die einzel-

nen Stufen immer kürzer gehalten worden sind. Es

ist natürlich möglich, auch noch andere Kombi-

nationen als die torbeschriebene zu wählen, wenn

dies zweckmäßig erscheinen sollte. Diese Anord-

nung hat (1;°11 Vorteil, daß man in der ersten Stufe

sehr große Mengen zu separierender Teile auffan-

gen und abführen kann. während die nächsten

Stufen (1,21i restlichen Anteil bewältigen.

Fig.6, ; u11(1 8 -zeigen eine Separierungsanlage

gemiil3 Fig. 5 in Orthogonfalprojektion. Der Ge-

häusekasten ist mit i bezeichnet, die Nebelikammer

mit 5, die Auslaßstutzen mit 6 und der Deckel mit

17. .@ngetriel>en wird die Walze mit Motor ig über

ein Getriebe ic. Die zu separierenden Teilchen wer-

den von der sich drehenden Walze aufgefangen und

iil>er den Abstreifer 2o ausgeschieden, der ent,

sprechend denn Profil des Walzenkörpers ausgebil-

det ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Magtietscheider, insbesondere zum Reinigen von Fliissigkeiten und Aufschlämmungen. welche aus einem Durchflußgeliäusekasten mit darin angeordneter Permanentmagnet"valze besteht, dadurch gekennzeichnet, (laß der Walzen- 1<ürlier aus mehreren Magnetfeldstufen zusallimengesetzt ist, an denen das zu reinigende Medium unter Verwendung von Mitteln, welche es in den Wirkunigsbereich der 'Magnetfelder zwingen, der Reihe nach vorbeigeführt wird, wobei die Verunreinigungen durch einen er;,tsprechend dem Walzenkö rperprotil ausgebildten Abstreifer ausgeschieden werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Durchflußgehäusekastens, vorzugsweise rechtwinklig zur Durchflußrichtung, Leitsroege (13) vorgesch,li sind, welche in Anpassung an die Rundung des Walzenkörpers in oder an den Bereich der stärksten Magnetfelder der einzelnen Stuf:li hochragen.
3. Vorrichtung nach .Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der @\'alzelikörlier aus abwechselnd hintereinander angeordneten Magnetringen (9) und Leitscheiben (io) besteht, derart, daß die Magnetringe (9) zu beiden Seiten der Leitscheibe (io) mit der gleichen Polarität N N oder S'S' zum Anliegen kommen. .1. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, claß der Raum (1 1) zwischen den ferromagnetischen Leitscheiben (lo) mit antimagnetischem Werkstoff ausgefüllt ist (vgl. Fig. i). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ?Magnetringe (9) zwischen den Leitscheiben (io) in einem gewissen Abstand von der Peripherie der Leitscheiben hermetisch derart abgeschirmt sind, daß eine .Art Walzenrecheli entsteht (vgl. F i g. 2). 6. Vorrichtung lisch :\»spruch 1, -= oder- 3, dadurch :gekennzeichnet, daß jeweils die zweite, vierte usw. Leitsclieilre (15) geringeren Durchmesser als die übrigen Leitscheiben (io) aufweisen und gegelreli.lifalls durch eine Distanzhülse (14) nach außen abgedeckt sind (vgl. 1, ig. 3). -Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, -daß jeweils zwischen zwei ferromagnetischen 1-eitsclieilren (io) noch eilie oder mehrere ferromagnetische Ringleitscheiben (16) zu liegen kommen, die nicht 111 unmittelbarer Verbindung mit den \lagiretrillgen (9) stehen (vgl. Fig. 4). B. Vorrichtung nach Anspctich i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper als Kombination aus den Ausführungsformen gemäß den übergeordneten Anspriicheli ausgebildet ist, z. B. in der ersten Stufe in der Ausführungsform nach Anspruch 5 und in den weiteren Stufen in der Ausfiilirtingsforln nach -Anspruch 7 (vgl. Fig. 5). g. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß die Magnetringe NS und die ferrolnagnetischen Leitscheiben gemeinsam auf ciliel- Voll- (>der Hohlachse aufgezogen sind. io. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetringe aus einzelnen Segment- oder sonstigen Stücken zu einer Einheit zusammengesetzt sind. t i. Vorrichtung nach .1lispruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, claß die Magnete eine geschlossene. eckige. ovale oder sonstige Form aufweisen.