DE9406768U1

DE9406768U1 - Overband magnet

Info

Publication number: DE9406768U1
Application number: DE9406768U
Authority: DE
Original assignee: NSM Magnettechnik GmbH and Co KG
Current assignee: NSM Magnettechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2004-04-23

Description

Die Erfindung betrifft einen Überbandmagnet mit einem um ein Permanentmagnetsystem umlaufenden Austragsband für ferromagnetische Teile, insbesondere für in einem Schüttgut-Förderstrom enthaltene Eisenteile.The invention relates to an overbelt magnet with a discharge belt for ferromagnetic parts, in particular for iron parts contained in a bulk material conveying flow, which runs around a permanent magnet system.

Überbandmagnete, in der Praxis auch als Magnet-Bandscheider oder Überbandmagnetscheider. bezeichnet, werden vor allem zur magnetischen Trennung von ferromagnetischen und nicht ferromagnetischen Teilen aus einem Schüttgut-Förderstrom verwendet, können darüber hinaus aber auch allgemein für das Herausheben von ferromagnetischen Teilen und das Überführen derselben zu einer Übergabestelle verwendet werden. Im allgemeinen werden die Überbandmagnete. oberhalb eines Förderers, z.B. eines Gurtbandes, einer Schwingrinne, einer Förderrutsche od.dgl. angeordnet, und zwar entweder in Parallel- oder Queranordnung zu dem Förderer oder aber oberhalb des Abwurfendes desselben.Overband magnets, also known in practice as magnetic belt separators or overband magnetic separators, are primarily used for the magnetic separation of ferromagnetic and non-ferromagnetic parts from a bulk material flow, but can also be used generally for lifting ferromagnetic parts and transferring them to a transfer point. In general, the overband magnets are arranged above a conveyor, e.g. a belt, a vibrating trough, a conveyor chute or the like, either parallel or transverse to the conveyor or above the discharge end of the conveyor.

Bei den bekannten Überbandmagneten wird das wirksame Magnetfeld entweder durch ein Permanentmagnetsystem oder aber durch ein Elektromagnetsystem erzeugt. Beide Systeme haben sich in der Praxis bewährt. Permanentmagnetische Überbandmagnete haben vor allem den Vorteil, daß sie ohne Energiezufuhr arbeiten. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß die wirksame Eindringtiefe des magnetischen Flusses durch den mechanischen Aufbau des Permanentmagnetsystems begrenzt ist.In the known overband magnets, the effective magnetic field is generated either by a permanent magnet system or by an electromagnet system. Both systems have proven themselves in practice. Permanent magnetic overband magnets have the main advantage that they work without the need for energy. However, it must be taken into account that the effective penetration depth of the magnetic flux is limited by the mechanical structure of the permanent magnet system.

Mit Elektromagneten ausgestattete Überbandmagnete haben den Vorteil, daß sich der magnetische Fluß über die Stromhöhe beeinflussen läßt. Bei Stromausfall kann allerdings keine magnetische Austragung erfolgen. Als nachteilig hat sich bei den elektrisch betriebenen Überbandmagneten herausgestellt, daß durch Stromerwärmung das Austragsergebnis schlechter wird. Bei Erwärmung der stromdurchflossenen Spulen sinkt der Stromfluß und damit auch der magnetische Fluß bzw. die Eindringtiefe der magnetischen Feldlinien. Da die magnetischen Haftkräfte quadratisch mit der magnetischen Induktion zu- oder abnehmen, fällt der Wirkungsgrad der elektrisch betriebenen Überbandmagnete bei Spulenerwärmung entsprechend ab.Overband magnets equipped with electromagnets have the advantage that the magnetic flux can be influenced by the current level. However, in the event of a power failure, no magnetic discharge can take place. A disadvantage of electrically operated overband magnets has been found to be that the discharge result is worsened by current heating. When the coils through which the current flows are heated, the current flow drops and with it the magnetic flux or the penetration depth of the magnetic field lines. Since the magnetic holding forces increase or decrease quadratically with the magnetic induction, the efficiency of the electrically operated overband magnets drops accordingly when the coils heat up.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Überbandmagnet der genannten Art hinsichtlich seines Permanentmagnetsystems ohne übermäßigen Mehraufwand dahingehend zu verbessern, daß der magnetische Fluß, d.h. die magnetische Aushebekraft erhöht wird, zugleich aber tunlichst die Nachteile der mit Elektromagneten arbeitenden Überbandmagneten vermieden werden.The object of the invention is to improve an overband magnet of the type mentioned with regard to its permanent magnet system without excessive additional expenditure in such a way that the magnetic flux, i.e. the magnetic lifting force, is increased, but at the same time the disadvantages of overband magnets working with electromagnets are avoided as far as possible.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Permanentmagnetsystem dessen Magnetfeld in Flußrichtung elektrisch verstärkende, elektrisch zu- und abschaltbare Spulen zugeordnet sind. Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß die elektrisch beaufschlagbaren Spulen die permanentmagnetischen Pole des Permanentmagnetsystems umschließen, und zwar an der offenen Polseite.The above-mentioned object is achieved according to the invention in that the permanent magnet system is assigned coils that electrically amplify its magnetic field in the direction of flow and can be switched on and off electrically. The arrangement is preferably such that the electrically actuated coils enclose the permanent magnet poles of the permanent magnet system, specifically on the open pole side.

Bei dem erfindungsgemäßen Überbandmagnet ist der Stromfluß in den dem Permanentmagnetsystem zugeordneten Spulen jeweils so gerichtet, daß das Magnetfeld in Flußrichtung der Permanentmagnete verstärkt wird. Dabei kann ein auf dem Magnetpol aufgebrachtes Polleitstück aus magnetisch gut leitendem Material (Eisen) vorgesehen werden. Durch Bestromung der Spulen kann bedarfsweise also die Magnetwirkung des Permanentmagnetsystems verstärkt werden. Vorzugsweise erfolgt dabei die Bestromung der Spulen durch elektrische Impulse (Gleichstromimpulse), wobei ein die Spulen mit den elektrischen Stromimpulsen beaufschlagbarer Im-In the overband magnet according to the invention, the current flow in the coils assigned to the permanent magnet system is directed in such a way that the magnetic field is amplified in the direction of flow of the permanent magnets. A pole guide piece made of a magnetically highly conductive material (iron) can be provided on the magnetic pole. By energizing the coils, the magnetic effect of the permanent magnet system can be amplified if necessary. The coils are preferably energized by electrical pulses (direct current pulses), whereby an impedance that can be applied to the coils with the electrical current pulses

pulsgeber, vorzugsweise in Gestalt eines Taktgenerators od.dgl., vorgesehen ist. Wird auf die Spulen kurzzeitig ein Gleichstromimpuls gegeben, so erhöht sich im gleichen Maße die elektrische Feldstärke an den Polenden des Überbandmagneten. Die Eindringtiefe der magnetischen Feldlinien wird also erheblich gesteigert, so daß auch tiefliegende und oder auch schwere ferromagnetische Teile aus dem Material- bzw. Förderstrom an den Gurt des Austragsbandes des Überbandmagneten gerissen werden. Die magnetische Haftkraft des Permanentmagnetsystems reicht zum Austragen der angezogenen Teile durch das Austragsband aus. Durch die kurze Stromimpulsfolge wird sichergestellt, daß die Spulen sich nicht wesentlich aufheizen und daher stets mit hohem Wirkungsgrad arbeiten können. Bei Ausfall des Stromnetzes fällt die Funktion des Überbandmagneten nicht gänzlich aus, da das Permanentmagnetsystem nach wie vor wirksam bleibt. Es empfiehlt sich im übrigen, bei der Bestromung der Spulen die elektrische Impulsfolge so zu steuern, daß ein mag-netisierbares Teil, welches sich auf dem unterhalb des Überbandmagneten angeordneten Förderer befindet, auf der Wegstrecke des Überbandmagneten wenigstens zweimalig mit dem durch die elektrischen Stromimpulse erhöhten magnetischen Fluß beaufschlagt wird.pulse generator, preferably in the form of a clock generator or similar. If a direct current pulse is briefly applied to the coils, the electric field strength at the pole ends of the overband magnet increases to the same extent. The penetration depth of the magnetic field lines is thus significantly increased, so that even deep-lying and/or heavy ferromagnetic parts are torn from the material or conveyor flow onto the belt of the overband magnet's discharge belt. The magnetic holding force of the permanent magnet system is sufficient to discharge the attracted parts through the discharge belt. The short current pulse sequence ensures that the coils do not heat up significantly and can therefore always work with high efficiency. If the power supply fails, the overband magnet does not stop functioning completely, as the permanent magnet system remains effective. It is also recommended that when energizing the coils, the electrical pulse sequence be controlled in such a way that a magnetizable part located on the conveyor arranged below the overbelt magnet is exposed to the magnetic flux increased by the electrical current pulses at least twice along the path of the overbelt magnet.

Über den vorgenannten Taktgenerator, der zweckmäßig hinsichtlich der Impulsdauer und der Impulsfrequenz einstellbar ist, wird der benötigte Gleichstrom von einem Gleichrichter den Spulen zugeführt. Die Impulsfrequenz, d.h'. die Stromimpulsfolge ist der Materialart und der Beschaffenheit der auszutragenden magnetisierbaren Teile anzupassen, wobei sie auch in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit dieser Teile eingestellt wird, vorzugsweise derart, daß mit einer Stromimpulsfolge zwischen 1 und 60 Impulsen je Minute gearbeitet werden kann. Das Taktverhältnis zwischen Bestromung und Stromabschaltung liegt zweckmäßig zumindest angenähert in der Größenordnung von 1:1. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß sich das Taktverhältnis veränderlich einstellen läßt. Die Spulen sind so ausgelegt, daß bei maximal eingestellter Dauer der Stromimpulse und bei maximaler Impulsfrequenz eine unzulässige Spulenerwärmung nicht eintreten kann.The required direct current is supplied to the coils by a rectifier via the aforementioned clock generator, which can be conveniently adjusted in terms of the pulse duration and pulse frequency. The pulse frequency, i.e. the current pulse sequence, must be adapted to the type of material and the nature of the magnetizable parts to be removed, and it is also set depending on the transport speed of these parts, preferably in such a way that a current pulse sequence of between 1 and 60 pulses per minute can be used. The clock ratio between power supply and power off is conveniently at least approximately in the order of 1:1. The arrangement is preferably designed in such a way that the clock ratio can be variably adjusted. The coils are designed in such a way that when the current pulse duration and the pulse frequency are set to the maximum, unacceptable coil heating cannot occur.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below in connection with the embodiment shown in the drawing. In the drawing:

Fig.l einen erfindungsgemäßen Überbandmagneten in schematischer Vereinfachung und in Seitenansicht;Fig.l shows an overband magnet according to the invention in a schematic simplified version and in a side view;

Fig.2 das bei dem Überbandmagnet nach Fig. 1 verwendete Magnetsystem in einer Ansicht in Laufrichtung des Austragsbandes des Überbandmagneten;Fig.2 the magnet system used in the overband magnet according to Fig. 1 in a view in the running direction of the discharge belt of the overband magnet;

Fig.3 in einem elektrischen Ersatzschaltbild den elektrischen Anschluß der Spulen des bei dem Überbandmagnet vorgesehenen Magnetsystems zusammen mit einem Gleichrichter und einem einstellbaren Taktgenerator.Fig.3 in an electrical equivalent circuit diagram the electrical connection of the coils of the magnet system provided for the overband magnet together with a rectifier and an adjustable clock generator.

Der in Fig. 1 gezeigte Überbandmagnet ist in seinem Grundaufbau bekannt. Er weist ein Austragsband 1 auf, dessen endloses Gurtband über eine Antriebsrolle 2 und eine Umkehrrolle 3 geführt ist, wobei der Antrieb der Antriebrolle 2 mit 4 bezeichnet ist. Die Umkehrrolle 3 ist in bekannter Weise als Spannrolle ausgeführt, um das endlose Gurtband spannen zu können. Zwischen der Antriebstrommel 2 und der Umkehrtrommel 3 befindet sich in dem Raum zwischen Ober- und Untertrum des Austragsbandes das Magnetsystem 5, das mit den offenen Polenden dem fördernden Untertrum des Austragsbandes zugewandt ist und dessen Pole sich im wesentlichen über die Breite des Austragsbandes erstrecken.The basic structure of the overbelt magnet shown in Fig. 1 is known. It has a discharge belt 1, the endless belt of which is guided over a drive roller 2 and a reversing roller 3, the drive of the drive roller 2 being designated 4. The reversing roller 3 is designed in a known manner as a tension roller in order to be able to tension the endless belt. Between the drive drum 2 and the reversing drum 3, in the space between the upper and lower run of the discharge belt, there is the magnet system 5, which faces the conveying lower run of the discharge belt with the open pole ends and whose poles extend essentially over the width of the discharge belt.

In Fig. 2 ist das Magnetsystem 5 in einer Ansicht in Laufrichtung des Austragsbandes 1 gezeigt. Das Magnetsystem 5 wird von einem Permanentmagnetsystem mit in mehreren parallelen Reihen angeordneten Permanentmagneten &bgr; gebildet, die ihrerseits wiederum jeweils aus mehreren übereinander angeordneten einzelnen Permanentmagneten bestehen können. Auf der dem Untertrum des Austragsbandes 1 abgewandten Oberseite sind die Permanentmagnete 6 durch eine Eisen-Rückschlußplatte 7 verbunden, während die Magnete 6 an der dem fördernden Untertrum des Austragsbandes 1 zugewandten Seite paarweise Polleitstücke 8 aus einem magnetischIn Fig. 2, the magnet system 5 is shown in a view in the running direction of the discharge belt 1. The magnet system 5 is formed by a permanent magnet system with permanent magnets β arranged in several parallel rows, which in turn can each consist of several individual permanent magnets arranged one above the other. On the upper side facing away from the lower run of the discharge belt 1, the permanent magnets 6 are connected by an iron return plate 7, while the magnets 6 on the side facing the conveying lower run of the discharge belt 1 have pairs of pole guide pieces 8 made of a magnetically

gut leitendem Material (Eisen) tragen, wobei die zwischen Rückschlußplatte 7 und den plattenförmigen Polleitstücken 8 liegenden Permanentmagnete 6 mittels durchgesteckter Schrauben 9 zu einem Block verbunden sind. Mit N und S sind der Nord- bzw. Südpol an der offenen, dem Untertrum des Austragsbandes 1 zugewandten Seite des Permanentmagnetsystems 5 bezeichnet.highly conductive material (iron), whereby the permanent magnets 6 located between the return plate 7 and the plate-shaped pole guide pieces 8 are connected to form a block by means of through-bolted screws 9. N and S designate the north and south poles on the open side of the permanent magnet system 5 facing the lower run of the discharge belt 1.

Fig. 2 zeigt, daß die im Blockverbund stehenden Magnetsysteme des Pernmanentmagnetsystems von Spulen 10 umschlossen werden bzw. mit den Spulen umwickelt sind. Dabei sind die um die Magnetgruppen 6 gelegten Spulen 10 so mit elektrischem Gleichstrom beaufschlagbar, daß das zur Polseite hin offene Magnetsystem bei Bestromung verstärkt wird. Der Stromfluß in den Spulen 10 ist demgemäß jeweils so gerichtet, daß das Magnetfeld in Flußrichtung der Permanentmagnete verstärkt wird.Fig. 2 shows that the magnet systems of the permanent magnet system, which are arranged in a block arrangement, are surrounded by coils 10 or are wound around them with the coils. The coils 10 placed around the magnet groups 6 can be supplied with direct electric current in such a way that the magnet system, which is open towards the pole side, is amplified when energized. The current flow in the coils 10 is accordingly directed in such a way that the magnetic field is amplified in the direction of flow of the permanent magnets.

Fig. 3 zeigt in einem Schaltbild die beiden Spulen 10, die elektrisch parallel zueinander geschaltet an den Gleichstromausgang eines Gleichrichters 11 angeschlossen ist, dem ein Taktgenerator 12 zugeordnet ist, mit dessen Hilfe die Spulen mit Gleichstromimpulsen beaufschlagt werden können, wobei sich die Impulsfrequenz und die Impulsdauer am Taktgenerator 12 einstellen läßt. Wird im Betrieb auf die Spulen 10 kurzfristig ein Gleichstromimpuls gegeben, so erhöht sich im gleichen Maße die elektrische Feldstärke an den Polenden des Magnetsystems. Die Eindringtiefe der magnetischen Feldlinien des Permanentmagnetsystems 5 wird durch die Strombeaufschlagung der Spulen 10 erheblich gesteigert. Dabei wird die Impulsdauer und die Impulsfrequenz am Taktgenerator so eingestellt, daß sich die Spulen 10 im Betrieb nicht unzulässig aufheizen können. Die Anordnung wird zweckmäßig so getroffen, daß sich die Stromimpulsfolge je nach Materialart und Beschaffenheit der auszutragenden ferromagnetischen Teile und je nach Transportgeschwindigkeit dieser Teile zwischen einem Impuls und sechzig Impulsen je Minute einstellen läßt. Das Taktverhältnis zwischen Bestromung und Pause, also elektrische Abschaltung der Spulen wird zweckmäßig mit etwa 1:1 am Taktgenerator vorgegeben. Vorzugsweise ist dieses Taktverhältnis am Taktgenerator veränderlich einstellbar.Fig. 3 shows a circuit diagram of the two coils 10, which are electrically connected in parallel to one another to the direct current output of a rectifier 11, to which a clock generator 12 is assigned, with the help of which the coils can be supplied with direct current pulses, whereby the pulse frequency and the pulse duration can be set on the clock generator 12. If a direct current pulse is applied to the coils 10 for a short time during operation, the electric field strength at the pole ends of the magnet system increases by the same amount. The penetration depth of the magnetic field lines of the permanent magnet system 5 is considerably increased by the current being applied to the coils 10. The pulse duration and the pulse frequency on the clock generator are set so that the coils 10 cannot heat up excessively during operation. The arrangement is designed so that the current pulse sequence can be set between one pulse and sixty pulses per minute depending on the type of material and nature of the ferromagnetic parts to be removed and the transport speed of these parts. The clock ratio between current supply and pause, i.e. electrical switching off of the coils, is set at approximately 1:1 on the clock generator. This clock ratio can preferably be set variably on the clock generator.

Wie oben dargelegt, kann der erfindungsgemäße Überbandmagnet zum magnetischen Herausheben und Austragen von unterschiedlichen Teilen aus ferromagnetischem Werkstoff verwendet werden. In Fig. 1 ist ein Anwendungsfall angedeutet, bei der sich der Überbandmagnet in Querlage oberhalb eines Förderers, z.B. eines Transportbandes 13 befindet.As explained above, the overband magnet according to the invention can be used for magnetically lifting and discharging different parts made of ferromagnetic material. Fig. 1 shows an application in which the overband magnet is located in a transverse position above a conveyor, e.g. a conveyor belt 13.

Claims

Protection claims:

1. Overbelt magnet with a discharge belt rotating around a permanent magnet system for ferromagnetic parts, in particular for iron parts contained in a bulk material conveying flow, characterized in that the permanent magnet system (5) is assigned coils (10) which electrically amplify its magnetic field in the direction of flow and can be electrically switched on and off.

2. Overband magnet according to claim 1, characterized in that the electrically actuatable coils (10) enclose the permanent magnets or the magnet groups (6) at least in the pole region.

3. Overband magnet according to claim 1 or 2, characterized in that a pulse generator, preferably in the form of a clock generator (12), is provided which can supply the coils (10) with electrical current pulses.

4. Overband magnet according to claim 3, characterized in that the pulse generator or the clock generator (12) is adjustable to a pulse frequency of 1-60/min.

5. Overband magnet according to claim 3 or 4, characterized in that the clock ratio between the duration of a current pulse and the duration of the current pause is variably adjustable, preferably is approximately 1:1.

6. Overband magnet according to one of claims 1 to 5, characterized in that pole guide pieces (8) made of magnetically highly conductive material are arranged on the magnetic poles of the permanent magnet system (5).

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