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Ein- und ausschaltbarer Permanentmagnetscheider Die Erfindung betrifft
einen Magnetscheider auf permanentmagnetischer Grundlage zum Filtern bzw. Reinigen
flüssiger, breiförmiger, kolloidaler, gasförmiger oder ähnlicher Medien, in denen
magnetisierbare Teile enthalten sind. Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt.
Sie sind so ausgebildet, daß mit Hilfe von stab- oder ringförmigen Dauermagneten
und Weicheisenteilen ein magnetisches Feld im Filterraum erzeugt wird. Im allgemeinen
haben diese Scheider eine ausreichende Filterwirkung gezeigt, jedoch ergaben sich
Schwierigkeiten bei der Reinigung derselben.
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Im Bestreben, diese Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man vorgeschlagen,
den Dauermagneten eines derartigen Scheiders so anzubringen, daß er durch Drehen
oder Verschieben in eine Stellung gebracht wird, in der er magnetisch kurzgeschlossen
ist. Dieser Kurzschluß ist durch Drehen oder Verschiebender Dauermagnete nicht ganz
vollkommen, so daß im Gesamtsystem vielfach noch ein Teil der magnetischen Kraft
zurückbleibt. Als Folge: davon läßt sich im Filterraum ein absolutes Potential Null
nicht schaffen und die aufgefangenen Teile müssen mechanisch; d. h. durch kräftiges
Bürsten oder Spülen entfernt werden. Außerdem wird beim Ein- und Ausschalten durch
die Drehung bzw. Verschiebung des Magneten die magnetische Formkonstante des gesamten
Systems verändert und die magnetische Leistung dadurch stark verringert. Der Leistungsabfall
wird auch dadurch noch begünstigt, daß die Schaltorgane nicht in einem geschlossenen
Kreis- arbeiten. Diese Scheider sind daher, wie es die Praxis gezeigt hat, nur dann
geeignet, wenn keine besonderen Anforderungen an -ihre magnetische Leistung gestellt
werden: Bei den neuerdings entwickelten Magnetscheidern ist dieses Prinzip der Ein-
und Ausschaltung auch deshalb nicht mehr anwendbar, weil sie zur
Vergrößerung
ihrer magnetischen Leistung aus einer Vielzahl von Dauermagneten bestehen, die dann
jeweils einzeln in eine Kurzschlußstellung gebracht werden müßten. Dies läßt sich
aus vorrichtungstechnischen Gründen nicht oder nur sehr umständlich erreichen, wobei
dann aber auch der durch die Drehung der Magnete entstehende Leistungsabfall entsprechend
der Zahl der verwendeten Magnete sich steigern würde.
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Durch die Erfindung. wird demgegenüber ein ein-und ausschaltbarer
1lagnetscheider geschaffen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist und infolge
seiner besonderen Bauart eine absolute magnetische Formkonstante und Entmagnetisierungsfestigkeit
besitzt. Erreicht wird dies dadurch, daß von dem bekannten Prinzip der Ein- und
Ausschaltung durch Drehung bzw. Verschieben der Magnete abgegangen worden ist und
erfindungsgemäß die Weicheisenteile dazu herangezogen werden. Nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung besteht der Scheider aus einem rechteckigen, geschlossenen
Rückschlußkörper, in welchem parallel zur Magnetisierungsrichtung zwischen zwei
feststehenden magnetisch ungleichen Polschuhen eine Vielzahl von Leitstäben angeordnet
sind, die das magnetische Feld aufteilen und verdichten.
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Das zu filtrierende bzw. zu reinigende Medium wird vorzugsweise unter
Ausnutzung der Schwerkraft mittels Trichter oder rohrförmiger Vorrichtungen in das
Magnetfeld des Scheiders hereingeführt, bzw. kann auch der Scheider in vorhandenen
Aggregaten eingebaut werden, die von zu reinigenden iLIedien durchströmt werden.
Die Ein-und Ausschaltorgane lassen sich dann jeweils so anbringen, daß sie sich
außerhalb der Aggregate bedienen lassen.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
wiedergegeben, und zwar zeigen Fig. i eine Draufsicht auf den Scheider (teilweise
geschnitten), Fig. 2 einen Schnitt durch den Scheider nach der Linie A-B der Fig.
i in magnetisch eingeschaltetem Zustand.
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Fig. 3 desgl. einen Schnitt durch den Schelider in magnetisch ausgeschaltetem
Zustand, Fig..I einen Schnitt durch den Scheiden nach der Linie C-D der Fig. i,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Scheider anderer Ausführungsform (teilweise geschnitten),
Fig.6 einen Schnitt durch den Scheider nach der Linie E-F der Fig. 5, Fig.7 eine
vergrößerte Darstellung der Stabanordnung im Magnetfeld.
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Der Scheider besteht gemäß Fig. i aus einem geschlossenen rahmenförmigen
Rückschlußkörper, der aus den Weicheisenteilen i, 2, 3 und 4 lösbar oder fest zusammengesetzt
ist. Innerhalb des Rückschlußkörpers ist das _'4lagnetsystem angeordnet, das mit
einer Hälfte an dem Weicheisenteil i und mit der anderen Hälfte an dem Weicheisenteil
e anliegt. Das Magnetsy stein bzw. seine Hälften bestehen aus einzelnen runden oder
eckigen Stabmagneten 5, die einerseits an den Weicheisenteilen i, 2 und andererseits
mit ihren frei in den Rückschlußkörper ragenden Polen jeweils mit einer Polplatte
6, 7 aus Weicheisen abgedeckt sind. Die Polanordnungen der Stabmagnete 5, welche
in jeder Hälfte untereinander gleichpolar ausgerichtet sind, sind an den Weicheisenteilen
i, 2 so getroffen, daß das Weicheisenteil i z. B. eine `VT-Polarität und das Weicheisenteile
eine S-Polarität erhält oder umgekehrt. Auf diese Weise kommt über die Weicheisenteile
i, 2 und 3, .I für das Magnetsystem ein geschlossener magnetischer Rückschluß zustande
und zwischen den Polschuhen 6, 7 ein starl:es magnetisches Feld. Zur Schaffung eines
geeigneten Filterraumes sind in an sich bekannter Weise an den Polplatten 6, 7 Weicheisenstäbe
8, 9 vorgesehen, die gegeneinander gerichtet sind, so daß eine Art Gitterwerk entsteht.
Den Stäben 8 wird über den Polschuh 6 Süd- und den Stäben 9 über den Polschuh 7
N@o,rdmagnetismus induziert (vgl. Fig.d).
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Die Weicheisenteile 3, ,4 des Rückschlußkörpers sind von rundem Ouerschnitt
und dienen zur Aufnahme der Ein- und Ausschaltorgane, mittels welchen der erfindungsgemäße
Scheider nach einer gewissen Betriebszeit zwecks Reinigung magnetisch abgeschaltet
werden kann. Jeweils ein Schaltorgan wird gebildet aus zwei Segmentstücken io, ii,
die im Abstand der Polschuhe 6, 7 durch ein Rohrstück 12 gehalten werden, derart,
daß die Stirnflächen der Segmente i o, i i in einer Ebene mit den Stirnflächen der
Polschuhe 6, 7 liegen. Durch einen am Rohrstück 12 befestigten Hebel 13 lassen sich
die Segmentstücke io bzw. ii und das Rohrstück 12 um das Weicheisenteil 3 bzw. 4.
drehen. In der horizontalen Lage gemäß Fig. i und 2 halben, die Segmentstücke io
bzw. ii Berührung mit den Polschuhen 6, 7 und vollziehen mit diesen und den Weicheisenteilen
3, 4 und daran anschließend mit den Weicheisenteilen i, 2 einen magnetischen Kurzschluß.
Zur gleichen Zeit werden aber auch über die Rohrstücke 12 die Polschuhe 6, 7 miteinander
in einen Kurzschluß gebracht. In den Fig. i und 2 ist der Scheider im magnetisch
abgeschalteten Zustand gezeichnet. Die gestrichelten Linien in Fig. i deuten den
Kurzschlußlauf der magnetischen Kraftlinien an. Es ergeben sich drei geschlossene
Kreise, von denen sich je einer von den Polschuhen 6, 7 aus über die parallel dazu
liegenden Weicheisenteile i; 2 erstreckt, und ein weiterer Kreis, der über .die
.Rohrstücke bzw. entsprechend dazu liegenden Weicheisenteile 3, ,4 zurück zu den
Polschuhen 6; 7 verläuft. Damit ist in diesem Zustand das Magnetsystem in einen
völligen magnetischen Gleichgewichtszustand gebracht, d. h. die von den Polschuhen
ausgehenden Kraftlinien werden auf denn kürzesten Weg mit den Weicheisenteilen 3,
4. des Rückschlußkörpers in Verbindung gebracht.
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Werden die Segmentstücke durch Schwenken des Hebels 13 in die vertikale
Lage gebracht, so ist damit der magnetische Kurzschluß aufgehoben und der .Schefder
wieder mit seiner vollen magnetischen Kraft betriebsfähig (vgl. Fig. 3).
In
Abwandlung des Erfindungsgedankens wird gemäß Fig. 5 ein Scheider vorgeschlagen,
bei dem das magnetische Feld vergrößert ist, und die Polschuhe 6, 7 sind in diesem
Fall von solchem Ausmaß, daß sich zwischen diesen jeweils die Dauermagnete 5 in
mehreren Reihen übereinanderliegend anbringen lassen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal werden bei dieser Ausführungsform
vorwiegend runde Stäbe 8, 9 verwendet, die von beiden Seiten der Polschuhe6, 7 so
ineinander greifen, daß, wie aus der Fig.6 und 7 zu entnehmen ist, ein wabenförmiges
Gitterwerk entsteht. Die Fig. 7 zeigt die sich dadurch ergebende Magnetisierung
der einzelnen Stäbe 8, 9, die derart ist, daß jeweils zwischen vier, im Quadrat
gleichpolar liegenden Stäben 8 im Zentrum des Quadrats ein gegenpolarisierter Stab
9 zu liegen kommt. Dadurch wird das Magnetfeld bedeutend intensiver und gleichmäßiger
und der Separiereffekt verbessert.
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Die Ein- und Ausschaltung erfolgt bei dieser Ausführungsform des Scheidegerätes
ebenfalls von Segmenten io, i i, die durch Drehen mit den Stirnflächen der Polschuhe
6, 7 in Verbindung gebracht werden. An Stelle der Rohrstücke 12 ist hier jedoch
die Ausführung der Schaltorgane so gewählt, daß die Segmente io, i i und das sie
miteinander verbindende Teil 12 aus einem Stück bestehen. An den äußeren seitlichen
Flächen der Segmente io, i i sind Zapfen 14 vorgesehen, die jeweils in den Rückschlußkörperteilen
3, .4 drehbar gelagert sind.
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Es ist ohne weiteres möglich, den in den Figuren dargestellten Scheider
rein konstruktiv abzuändern. Diese Abänderungen fallen aber auch unter den Gedanken
der Erfindung, wenn die Ein- und Ausschaltung durch Weicheisenteile bewirkt wird
und ein geschlossener magnetischer Rückschlußkörper die Basis des'Scheiders darstellt.
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Es ist ferner gleichgültig, ob die Ein- und Ausschaltung durch Drehen
der Weicheisenteile oder durch deren Verschieben erfolgt. An Stelle von einzelnen
aneinandergereihten Magneten können auch für die Magnetsystemhälften entsprechend
große Blockmagnete verwendet werden.