DE974685C - Magnetscheider - Google Patents

Description

Es ist Aufgabe der Magnetscheider, aus Massengütern Eisenteile zu entfernen, die in diesen Gütern unerwünscht sind.

Bekannte Magnetscheider ziehen ein Gummiband über zwei Magnetpole, die in Bandrichtung hintereinanderliegen, hinweg. Über dem Band rotiert eine Gußstahlscheibe, die gegenüber dem Band kreisförmige Nuten aufweist. An den zwischen den Nuten liegenden keilartigen Zähnen treten FeIdkonzentrationen auf, da die rotierende Scheibe den magnetischen Rückschluß für das aus den Polen stammende Magnetfeld bildet. Eisenteile im feinkörnigen Gut, das durch das Förderband über die Magnetpole und unter der rotierenden Scheibe hinweggezogen wird, werden im homogenen Feld der keilförmigen Zahnringe polarisiert, d. h. magnetisch und infolge der Inhomogenität des Feldes auf die Keil- oder Zahnspitzen zu gezogen, an denen sie hängenbleiben, bis sie in der neutralen Zone zwischen den beiden Magneten durch Bürsten abgestreift werden. Die Ausscheidung der Eisenteile ist um so wirkungsvoller, je höher die Änderung der magnetischen Feldstärke dH/dx und je größer das magnetische Moment des als Dipol zu betrachtenden Eisenteilchens ist. Um dH/dx, die örtliche Änderung der magnetischen Feldstärke, hoch zu halten, erhält das rotierende Joch keilförmige Ringzähne, deren inhomogenes Feld die darunter hinwegwandernden Teilchen überstreicht und einfängt. Um die Teilchen möglichst nahe an die Zahnspitzen zu bringen, in deren unmittelbarer Nähe dH/dx am größten ist, kann das Förderband gehoben und gesenkt werden, wodurch auch eine Anpassung an die Korngröße der Massengüter möglich ist. Die magnetische Feldstärke kann außer durch diese Maßnahme durch Änderung der

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Erregung beeinflußt werden, doch wirkt sich eine Erhöhung der Erregung nicht mehr aus, wenn die Sättigung des Eisenkernes, speziell der Zähne, erreicht ist.

Trotz all der genannten Maßnahmen gelingt es im praktischen Betrieb nicht, die Eisenteilchen vollkommen auszuscheiden; es bleiben noch einige Prozent Eisen im Massengut zurück, die sich bei der Weiterverarbeitung störend bemerkbar machen, ίο Dies gilt in Analogie auch bei einem weiteren bekannten Magnetscheider mit feststehendem Magnetsystem und umlaufender Trommel, bei dem die Trommel zwischen zwei feststehenden Polschuhen rotiert und an ihrem Umfang mit ringförmigen Nuten bzw. mit einer Art Pfeilverzahnung versehen ist. Abgesehen davon, daß bei diesem Magnetscheider nur eine magnetische Wirkung erzielt wird, wird hierbei das Massengut durch mehrere im Hohlkörper vorgesehene Schlitze dem Feldspalt zwischen Hohlkörper und Walze zugeführt, und die Walze selbst rotiert im Gegensinn zur Gleitrichtung des Massengutes. Eine solche Art der Beschickung und Abscheidung bringt zunächst den großen Nachteil mit sich, daß infolge der Zuführungskanal im Polkörper einerseits der Kraftfluß an den Zuführungsstellen verhältnismäßig stark geschwächt wird und demzufolge an der Trommel haftende Teilchen beim Vorbeigleiten der Trommel an dieser Stelle sich loslösen und abfallen. Diese Gefahr des Abfallens der Eisenteilchen besteht andererseits in wesentlich vergrößertem Ausmaß auch im Bereich des Zwischenraums zwischen den beiden Polkörpern, da an dieser Stelle der Kraftfluß unterbrochen ist. Hinzu kommt noch, daß beispielsweise ein tangential an der Trommel haftender Teilchenbelag als Auffangkörper für das neu hinzukommende Massengut wirkt und dieses demzufolge einschließlich der nichtmagnetischen Teilchen von der Trommel mitgenommen wird, so daß sich äußerst ungünstige Verhältnisse in bezug auf die Abscheidung des Massengutes, insbesondere auch bei schwach magnetischem Gut, ergeben.

Unter Voraussetzung der vorstehend dargelegten physikalischen und konstruktiven Zusammenhänge erstrebt die im folgenden dargestellte Erfindung die weitestgehende Ausscheidung der Eisenteilchen aus körnigen Massengütern und beseitigt dadurch die den bekannten Magnetscheidern anhaftenden Nachteile. Sie besteht darin, daß bei einem Magnetscheider mit feststehendem Magnetsystem und zwischen zwei Polschuhen sich drehender Trommel aus magnetischem Material mit rechtwinklig zur Trommelachse verlaufenden Rippen, der das Trenngut annähernd auf ihrer oberen Scheitellinie aufgegeben wird, erfindungsgemäß die parallelwandig ausgebildeten und im Abstand voneinander angeordneten Rippen schräggestellt sind. Dabei besteht je nach Erfordernis die Möglichkeit, die schräggestellten Rippen entweder mit ausgeprägten Kanten zu versehen oder mindestens die den stumpfen Winkel einschließenden Kanten jeder Rippe abzurunden. Gegebenenfalls kann auch die entsprechende Gegenkante jeder Rippe leicht abgerundet sein. Eine solche Profilierung der Rippen bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß nicht nur eine günstige magnetische Wirkung erzielt, sondern gleichzeitig auch eine mechanische Umwälzung des aufgegebenen Gutes bewirkt wird, die eine Freilegung der feinen magnetischen Teilchen unterstützt.

Das Massengut wird beim vorgeschlagenen Magnetscheider in an sich bekannter Weise durch die Schwerkraft zwangsweise durch das Gebiet höchster magnetischer Feldstärken hindurchgeleitet. Dadurch kommen die Eisenteilchen auch in den Bereich höchster örtlicher Änderungen der Feldstärke dH/dx, in der die Kraft auf das polarisierte Eisenteilchen den Höchstwert erreicht. Das Massengut wird in rollende, drehende, fallende Bewegung gebracht und tritt in diesem Zustand durch den Bereich höchster Feldkonzentration. Während die unmagnetischen Teilchen unter dem Einfluß der Schwerkraft aus dem Feldbereich herausfallen, werden die Eisenteilchen mit maximaler Kraft an Rippenflanken bzw. -kanten gezogen, an denen sie unter dem Einfluß des elektromagnetischen Feldes und im weiteren Verlauf des remanenten Feldes hängenbleiben. Durch Abstreifvorrichtungen werden die Eisenteilchen abgestreift und einem Sammelbehälter zugeführt, in den sie unter dem Einfluß der Schwerkraft fallen. Durch eine zweite Vorrichtung gleicher Art, die sich unmittelbar unter der ersten befindet, können e\^rentuell noch vorhandene Eisenreste aus der Masse der unmagnetischen Teilchen entfernt werden, indem man die unmagnetischen Teilchen unmittelbar in die zweite Vorrichtung fallen läßt. Die in der Zeiteinheit zugeführte Menge des zu reinigenden Gutes muß auf das Fassungsvermögen der Apparatur abgestimmt sein, damit nicht Eisenteilchen durch unmagnetische Massen mitgerissen werden.

Das Prinzip der Anordnung geht aus den Zeichnungen hervor.

In Fig. ι stellt Teil 1 den Eisenkern eines Elektromagneten dar, dessen Wicklung mit 2 bezeichnet ist. An den Eisenkern sind Polschuhe 3 angefügt. Die beiden Trommeln, die einem Radsatz vergleichbar sind, sind rechts und links in Lagern gelagert (6); sie werden durch eine fliegend be- no festigte Riemenscheibe angetrieben (7). An beiden Trommeln sind beiderseits unmagnetische Scheiben (Ringscheiben 8) befestigt, die die Aufgabe haben, zugeführtes Massengut am seitlichen Herabfallen zu hindern. Die beiden Trommeln sind mit Nuten 9 und daher Rippen 10 versehen, die aus dem Vollen in die Trommeln gedreht sein können, aber auch aus aufgeschraubten Halbringen bestehen können. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind die Rippen (25 in Fig. 3 und 4) erfindungsgemäß schräggestellt. Über ein geneigtes Zuführungsblech 11, dem z.B. ein umlaufendes Gummiband aus einem Trichter das Massengut zuführt, rutscht das Massengut in die Nuten der in Pfeilrichtung umlaufenden linken Trommel. Derselbe Vorgang spielt sich bei der rechten Trommel ab. Ein Prell-

blech 12 sorgt dafür, daß Massengut nicht nach links über die Trommel abgleitet. Es wird daher von der umlaufenden Trommel mitgenommen, wobei es sich auf dem Nutengrund befindet. Mit fortschreitender Drehung der Trommel kommen die Teilchen in den Bereich des magnetischen Feldes, soweit dieses von den Polschuhen aus in die Nuten hineingreift. Durch ein schiefgestelltes Blech, das unmittelbar über den Rippen liegt, werden etwa ίο auf den Rippenköpfen liegende Teilchen in die Nuten geschoben (13). Mit zunehmender Neigung des Nutengrundes infolge der Drehbewegung kommen die Teilchen ins Rutschen und Drehen, da der Nutengrund etwas rauh vorausgesetzt wird. Hat das einzelne Teilchen die Achsenhöhe erreicht, so fällt es im freien Fall aus der Nut heraus, gerät dabei infolge der Schrägstellung der Nuten zwangläufig in den Bereich der höchsten Feldinhomogenität und bleibt an den Rippenflanken und Kanten hängen. Teilchen, die z. B. von der rechten Ecke des Nutengrundes aus starten (Fig. 3 und 4), fliegen bei senkrechtem Fall genau auf die scharfen Kanten der Rippen zu. Bei den vorkommenden Fallgeschwindigkeiten bei Magnetscheidern ist für jene Teilchen, die auf die schiefe Flanke einer Rippe auffallen, kaum mit einem wesentlichen Abprallen zu rechnen, so daß diese Teilchen im wesentlichen an der schiefen Flanke entlang in den Bereich der Rippenkanten gleiten und sich dort automatisch im Gebiet höchster Feldinhomogenität, also Kraftwirkung, befinden. Um die Inhomogenität des Feldes der wirksamen Kante voll auswirken zu lassen, kann die Kante der benachbarten Rippe, wie in Fig. 4 dargestellt, abgerundet werden. Um allzuhohe Sättigungen an der wirksamen Kante zu vermeiden, kann diese ebenfalls etwas gerundet sein. In der Fig. 4 ist auch der ungefähre Feldverlauf zwischen dem Polschuh P und den Nuten angedeutet. Statt die Rippen der Trommeln schräg zu stellen, um das Haftenbleiben der Eisenteilchen zu begünstigen, kann man auch die Rotationsachse und damit die ganze Anordnung gegen die Horizontale neigen, wie dies durch die Einzeichnung eines Winkels in die Fig. 2 angedeutet ist, in weleher gerade Rippen gezeichnet sind. Durch entsprechende Wahl des Neigungswinkels kann man auf diese Weise erreichen, daß die Teilchen frei fallend oder gleitend stets an die Rippenkanten gelangen müssen. Der Neigungswinkel kann dabei einstellbar sein und ist vorzugsweise nur sehr klein. Natürlich können auch sowohl die Rippen auf der Trommel als auch die Rotationsachse der letzteren schräg stehen.

Die unmagnetischen Teilchen fallen aus der Nut heraus und werden von einem Fangblech 14 aufgefangen und einem Behälter oder aber einem zweiten Magnetscheider gleicher Bauart 23 zugeführt. Die an den Kanten und Flanken haftenden Eisenteilchen werden durch die sich drehenden Trommeln aus dem Bereich des Polschuhes herausgeführt, fallen, soweit dies der remanente Magnetismus der Rippen gestattet, ab und werden von einem Fangblech aus unmagnetischem Material 15 aufgefangen. Soweit sie nicht von selbst abfallen, werden sie mittels einer Abstreifvorrichtung 16 entfernt und dem Fangblech zugeführt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetscheider mit feststehendem Magnetsystem und zwischen zwei Polschuhen sich drehender Trommel aus magnetischem Material mit ringförmigen Umfangsrippen, gekennzeich net durch die Schrägstellung der parallelwandig ausgebildeten Rippen.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräggestellten Rippen entweder ausgeprägte Kanten besitzen oder mindestens die den stampfen Winkel einschließende Kante jeder Rippe mit einer Abrundung versehen ist.

3. Magnetscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstellung der Rippen derartig gewählt ist, daß der Rippenkopf um die Rippenbreite versetzt ist.

4. Magnetscheider mit feststehendem Magnetsystem und zwischen zwei Polschuhen sich drehender Trommel aus magnetischem Material mit ringförmigen Umfangsrippen, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelwandigen Rippen senkrecht auf der Trommel stehen und diese mittels einer schwenkbar gelagerten Trommelachse schräggestellt ist.

5. Magnetscheider nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine über den Rippen befindliche, schiefgestellte Platte, von der die Gemengeteilchen zwischen die Rippen gestreift werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 228 691, 256 657, 026, 265 032, 336 766, 578 394, 646 229, 732133, 801387, 826890, 827 181;

deutsche Patentanmeldung O 918 VI/ib (bekanntgemacht am 11. i. 1951); USA.-Patentschriften Nr. 1145046, 2 188 517.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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