DE928701C - Permanentmagnetischer Scheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen permanentmagnetischen Scheider, bestehend aus einem Gehäuse und darin rotierender Auffang- und Austragswalze zum Ausscheiden von magnetisierbaren Teilchen, insbesondere aus Flüssigkeiten, Aufschlämmungen sowie aus staub- und gasförmigen Medien. Für diese Zwecke bereits bekannte Magnetscheider besitzen Magnetwalzen, die durch ein eingebautes Magnetsystem und einen das Magnetsystem umgebenden, aus magnetisch und magnetisch nichtleitendem Material bestehenden Mantel auf der Oberfläche magnetische Streufelder aufweisen. In der Nähe der Walzenoberfläche an den durch das nichtmagnetisch leitende Material gebildeten Luftspalten sind diese Streufelder verhältnismäßig stark, während in den angrenzenden Zonen oder in den Zonen zwischen den Luftspalten die Streufelder schwächer, sogar so schwach sind, daß sie annähernd den Wert Null erreichen. Hierdurch wird die magnetische Separierung unvollkommen, da das Magnetfeld an der Walzenoberfläche also inhomogen ist. Hinzu kommt noch, daß auch der Magnetismus quadratisch mit der Entfernung von der Walzenoberfläche gleichmäßig abnimmt und daher die nicht unmittelbar an der Walzenoberfläche vorbeiströmenden Teilchen gar nicht oder unzureichend aufgefangen werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein permanentmagnetischer Scheider, bestehend aus einem Gehäuse und darin rotierender Auffang- und Austragswalze, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auffang- und Austragswalze als ferromagnetischer Körper im Kraftlinienfeld eines Magnetsystems angeordnet ist, dessen magnetische Einheit aus dem Gehäuse und mindestens einem Magnetkörper gebildet ist. In neuartiger

Weise kommt damit bei magnetischen Scheidern ein sogenanntes magnetisches Sperrfeld zur Anwendung, das im Spalt zwischen dem Scheidegehäuse und der Auffang- und Austragswalze verläuft, dadurch, daß dem Gehäuse als magnetischer Pol die Auffang-_aund Austragswalze als induzierter Gegenpol gegenübergestellt ist. Zum Unterschied von Streufeldern hat das magnetische Sperrfeld den Vorzug, daß es homogen ist und die ίο magnetisiecbaren Teilchen ohne Rücksicht auf ihre . Entfernung mit Sicherheit von der Auf fang- und Austragswalze aufgefangen werden. Damit ist nicht nur ein weitaus größerer Separiereffekt erzielt, vielmehr auch eine wesentlich einfachere Bau- - 15 weise, da der Einbau von Magnetsystemen in die Auffang- und Austragswalze sehr kompliziert und zeitraubend ist. Darüber hinaus ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Scheider Erleichterungen in bezug auf eine geschlossene Magnetisierung. . Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens, und zwar zeigt

Fig. ι einen Querschnitt und Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Scheider, Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Scheider anderer Ausführungsform und

Fig. 4 desgleichen einen Längsschnitt durch einen Scheider in abgewandelter Ausführungsform. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Scheider besitzt eine Auffang- und Austragswalze in der Form eines dickwandigen ferromagnetischen Hohlzylinders i, der magnetisch isoliert in ein Gehäuse 2 aus ferromagnetischem Material eingesetzt ist. Im Grundprofil ist das Gehäuse 2 rechteckig, so daß es den Hohlzylinder 1 nur rückwärtig und von unten umschließt. Der rückwärtige Teil des Gehäuses 2, der oben unmittelbar vor einer Gummiwalze 3 bzw. mit Abstand vor der senkrechten Mittelebene des Hohlzylinders 1 liegt, besitzt eine konzentrisch zum Hohlzylinder 1 verlaufende Innenwand 4, die nach unten über die senkrechte Mittelebene des Hohlzylinders verlängert und praktisch als doppelter Boden in den Freiraum zwischen Gehäuse 2 und Hohlzylinder 1 hineinragt. Das Bodenteil des Gehäuses 2 steht seitlich über den Hohlzylinder 1 vor, wo es verstärkt ist- und mit seiner abgeschrägten Außenfläche tangential zum Hohlzylinder 1 verläuft.

Die magnetische Einheit des Scheiders wird gebildet durch das beschriebene Gehäuse 2 und einen Magnetkörper 5, der auf dem verstärkten Bodenteil des Gehäuses 2 annähernd tangential oder auch radial zum Hohlzylinder 1 angeordnet ist. Der Magnetkörper 5 trägt einen der Oberfläche des Hohlzylinders 1 angepaßten und diesem mit geringem Abstand gegenüberliegenden Polschuh 6. Als Magnetkörper 5 werden vorzugsweise hochwertige Magnetstähle in Stab- oder Blockform verwendet, wobei diese in Längsrichtung des Hohlzylinders 1 nebeneinanderstehend (vgl. Fig. 2) über die ganze Länge des Scheiders mit gleicher Magnetisierungsrichtung angeordnet werden. Dabei erhält das Gehäuse 2 die eine und über den Polschuh 6 der Hohlzylinder ι die andere Polarität. Da sowohl das Gehäuse 2 als auch der Hohlzylinder 1 magnetisch leitend sind, verläuft durch diese Teile ein magnetischer Kreis, der in dem Spalt 7 zwischen dem rückwärtigen Teil des Gehäuses 2 einschließlich der Gehäusewand 4 und dem Hohlzylinder 1 geöffnet ist. Dieser öffnung stehen die ungleichen magnetisch induzierten Pole gegenüber, und es kommt hier innerhalb des Spaltes 7 zu einem Kraftlinienfluß, der, soweit wie das Gehäuseteil und der Hohlzylinder ι sich gegenüberliegen, vollkommen gleichmäßig und von besonderer Stärke ist. Durch die Einlauföffnung 8, die sich über die ganze Länge des rückwärtigen Gehäuseteils erstreckt, werden in den Spalt 7, der infolge der von einem zum anderen Pol unmittelbar verlaufenden Kraftlinien ein sogenanntes Sperrfeld besitzt, die zu reinigenden Medien eingeführt, worauf die ferromagnetischen Bestandteile vom Hohlzylinder 1 angezogen und über den Abstreifer 9 wieder abgeschieden werden. Die nicht aufgefangenen, magnetisch indifferenten Bestandteile des Mediums werden entweder durch ihre Schwerkraft bzw. unter Zuhilfenahme von Druck von der Gehäusewand 4 in Richtung auf die im Gehäuse 2 vorgesehenen Abläufe 10 geleitet, die in einer oder gleichzeitig mehreren Richtungen das Medium wieder aus dem Gehäuse 2 austreten lassen.

Auf handwerkliche Maßnahmen, die am beschriebenen Scheider getroffen oder noch zu treffen sind, um sein einwandfreies Funktionieren sowohl in mechanischer als auch magnetischer Hinsicht zu gs gewährleisten, ist nicht eingegangen. Darunter fällt z. B. die magnetische Abschirmung des polarisierten Hohlzylinders 1 gegen die Gehäusestirnwände sowie seine Abdichtung und Lagerung.

Das Wesen der Erfindung, das in der Anordnung einer ferromagnetischen Auffang- und Austragswalze innerhalb eines gleichzeitig zu einer magnetischen Einheit gehörenden Gehäuses 2 zu sehen ist, läßt sich auch in anderen als der beschriebenen Ausführungsform verwirklichen. Dabei beziehen sich die möglichen Abweichungen auf das Magnetsystem, also die magnetische Einheit Gehäuse 2 und Magnetkörper 5.

In Fig. 3 ist in Draufsicht auf einen Scheider ebenfalls eine Auf fang- und Austragswalze, hier aber als ferromagnetischer Vollkörper 11 in einem Gehäuse 2 aus ferromagnetischem Material eingesetzt. Zum Unterschied der vorbeschriebenen Ausführungsform werden Magnetkörper 5 verwendet, die in axialer Verlängerung des Vollkörpers 11 sich um dessen angesetzte Achsstümpfe 12, 13 erstrecken und mit gleichen Magnetpolen einerseits die Stirnflächen des Vollkörpers 11 und andererseits die Stirnwände des Gehäuses 2 polarisieren. Zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses sind die Achsstümpfe 12, 13 aus magnetisch nichtleitendem Material. Es entsteht im Spalt 7 durch die polarisierte Gehäusewand und den Vollkörper ix ebenfalls ein Inagnetisches Sperrfeld, so daß dieser Scheider genau wie der vorbeschriebene arbeitet. Entsprechend dem für die Magnetkörper 5

benötigten, gegenüber dem Vollkörper ii geringeren Raum um die Achsstümpfe 12, 13 ist das Gehäuse 2 beiderseits konisch abgesetzt und der Vollkörper 11 gegenüber den Stirnwänden des Gehäuses 2 durch nichtmagnetisch leitende Zwischenwände 14, 15 isoliert. Bei diesem Scheider können als Magnetkörper 5 ringförmige Magnete verwendet werden, da deren Bohrungen unschwer das Hindurchführen der Achsstümpfe 12, 13 ermöglichen.

Es ist selbstverständlich, daß, wenn auch nicht so vorteilhaft, an Stelle der Ringmagnete einzelne konzentrisch zu den Achsstümpfen 12, 13 gelegte Stabmagnete treten können.

Der Scheider gemäß Fig. 4 zeigt noch einen anderen Weg, die Magnetkörper 5 im Gehäuse 2 anzuordnen. Bei Achsstümpfen 16, 17 aus magnetisch leitendem Material liegen die Magnetkörper 5 als einzelne Stabmagnete radial zu den Achsstümpfen 16, 17 und sind auf der konzentrisch dazu verlaufenden Innenwand des Gehäuses 2 befestigt. Die Stabmagnete polarisieren mit ihren gleichliegenden Magnetpolen einmal das Gehäuse 2 und zum anderen über einen kleineren Luftspalt 18 die Achsstümpfe 16, 17 sowie den Vollkörper 11, so daß auch hier im Spalt 7 ein magnetisches Sperrfeld entsteht. Da die Achsstümpfe 16, 17 aus magnetisch leitendem Material sind, müssen die Stirnwände 20, 21 des Gehäuses 2 zumindest im Bereich der Achsstümpfe 16, 17 oder ganz aus nichtmagnetisch leitendem Material bestehen. Die Achsstümpfe 16, 17 können innerhalb des Gehäuses 2 in Lagerkörper aus ferromagnetischem Material gelagert sein, wobei die Lagerkörper sich gleichzeitig als Polschuhe für die Magnetkörper 5 verwenden lassen.

Bei den beschriebenen Scheidern ist es vorteilhaft, das Endstück 19 des rückwärtigen Gehäuseteils oberhalb der Einlauföffnung 8 so zu verstärken, daß es in den Spalt 7 hineinragt. Die dadurch entstehende Spaltverengung verstärkt in der Randzone des Gehäuses 2 das magnetische Sperrfeld und damit die Separierwirkung. Des weiteren ist vorgesehen, die konzentrisch zum Hohlzylinder 1 bzw. zum Vollkörper 11 verlaufende Innenwand 4 des Gehäuses 2 mit einer dünnen Schicht eines nichtmagnetisch leitenden Werkstoffes abzudecken, um die Orientierung der in den Medien enthaltenen ferromagnetischen Teile zu der Auffang- und Austragswalze zusätzlich zu unterstützen.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Permanentmagnetischer Scheider, bestehend aus einem Gehäuse und darin rotierender Auffang- und Austragswalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffang- und Austragswalze als ferromagnetischer Körper im Kraftlinienfeld eines Magnetsystems angeordnet ist, dessen magnetische Einheit aus dem Gehäuse und mindestens einem Magnetkörper gebildet ist.
2. 2. Permanentmagnetischer Scheider nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen ferromagnetischen Hohlzylinder (1), welcher magnetisch isoliert in ein im Grundprofil rechteckiges Gehäuse (2) aus ferromagnetischem Material eingesetzt ist, das den Hohlzylinder (1) einerseits mit auf dem Bodenteil des Gehäuses (2) angeordnetem Magnetkörper (5) und andererseits mit einer zum Hohlzylinder (1) konzentrisch verlaufenden Gehäusewand (4) teilweise umgreift (vgl. Fig. 2).
3. 3. Permanentmagnetischer Scheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper (5) auf dem Bodenteil des Gehäuses (2) annähernd tangential zum Hohlzylinder (1) angeordnet und an diesen mit einem Polschuh (6) bis auf einen Spalt herangeführt ist.
4. 4. Permanentmagnetischer Scheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper (5) auf dem Bodenteil des Gehäuses radial zum Hohlzylinder (1) angeordnet ist.
5. 5. Permanentmagnetischer Scheider nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetkörper (5) auf der Innenfläche der Stirnwände des Gehäuses (2) derart angeordnet sind, daß sie mit gleichen Magnetpolen den Stirnwänden eines ferromagnetischen Vollkörpers (11) mit nichtmagnetischen Achsstümpfen (12, 13) in axialer Verlängerung gegenüberstehen (vgl.

   Fig. 3)·
6. 6. Permanentmagnetischer Scheider nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Längserstreckung magnetisch leitender Achsstümpfe (16, 17) eines Vollkörpers (11) Magnetkörper (5) auf der Innenfläche des Gehäuses (2) derart angeordnet sind, daß sie mit gleichen Magnetpolen den Achsstümpfen (16, 17) radial gegenüberstehen (vgl. Fig. 4).
7. 7. Permanentmagnetischer Scheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Teil des Gehäuses (2) eine Einlauföffnung (8) entsprechend der Länge des Hohlzylinders (1) bzw. der Vollwalze (11) aufweist.
8. 8. Permanentmagnetischer Scheider nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (19) des rückwärtigen Teiles des Gehäuses (2), oberhalb der Einlauf öffnung

   (8) in den Spalt (7) hineinragend, verstärkt ist.
9. 9. Permanentmagnetischer Scheider nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hohlzylinder (1) bzw. Vollkörper (11) gegenüberliegende Innenfläche des Gehäuses (2) von einer dünnen Schicht aus nichtmagnetischem Material abgedeckt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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