EP0478973A1

EP0478973A1 - Magnetsystem

Info

Publication number: EP0478973A1
Application number: EP91114902A
Authority: EP
Inventors: Karl Heinz Dr. Unkelbach; Hans Dieter Dr. Wasmuth
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1992-04-08
Also published as: AU642292B2; AU8364791A; DE4032616A1; US5237301A; CA2052167A1

Abstract

Bei einem bekannten Magnetsystem, insbesondere für Magnetscheider, mit homogen magnetisierten, kreisringförmig angeordneten Magnetblöcken, sind die Magnetisierungsrichtungen der Magnetblöcke untereinander unterschiedlich ausgerichtet und nach einer vorbestimmten mathematischen Formel festgelegt. Hierdurch wird ein über den ganzen Bereich des Magnetsystems gleichmäßig verlaufendes Magnetfeld erzeugt. Die Magnetblöcke sind hierbei jedoch im Querschnitt trapezförmig ausgebildet und bedürfen aufgrund der unterschiedlichen Magnetisierungsrichtungen einer Sonderanfertigung. Die Herstellung und der Zusammenbau dieser Magnetblöcke ist daher verhältnismäßig kompliziert und aufwendig. Gemäß der Erfindung wird jedoch die Herstellung und der Zusammenbau der Magnetblöcke zu einem Magnetsystem dadurch ganz wesentlich vereinfacht, daß die Magnetblöcke (1) im Querschnitt regelmäßig vieleckig bis kreisrund ausgebildet sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsystem, insbesondere Magnetscheider, mit homogen magnetisierten, kreisringförmig angeordneten Magnetblöcken, deren Magnetisierungsrichtungen untereinander unterschiedlich ausgerichtet und nach einer vorbestimmten mathematischen Formel festgelegt sind.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 36 37 200 ist eine Magnetblockanordnung mit nach außen gerichtetem Magnetfeld bekannt, wobei die Magnetisierungsrichtungen der kreisringförmig angeordneten Magnetblöcke untereinander unterschiedlich ausgerichtet und nach der mathematischen Formel o_i= - nφi festgelegt sind. Die Magnetblöcke sind hierbei im Querschnitt trapezförmig ausgebildet, und es muß daher beim Zusammenbau dieser Magnetblöcke darauf geachtet werden, daß die Magnetisierungsrichtung der einzelnen Magnetblöcke jeweils dem nach dieser Formel errechneten Ergebnis entspricht. Durch diese bekannte Ausbildung und Anordnung dieser Magnetblöcke wird eine unter der jeweils erforderlichen Pohlzahl optimale Feldstärkeverteilung im Außenbereich der Magnetblöcke erreicht.
Ausgehend von diesem bekannten Magnetsystem besteht die Aufgabe der Erfindung in einer weitergehenden Verbesserung bzw. Vereinfachung dieses Magnetsystems, insbesondere hinsichtlich der Fertigung und der Zusammensetzung.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Magnetblöcke im Querschnitt regelmäßig vieleckig bis kreisrund ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung der Magnetblöcke können bei der Herstellung alle Magnetblöcke einheitlich mit ein und derselben, zu ihrer Achse senkrecht gerichteten Magnetisierung gepreßt, gesintert und magnetisiert werden, wodurch im Vergleich zu den bisher bekannten, im Querschnitt trapezförmig ausgebildeten Magnetblöcken, von denen jeder einzelne Block bereits bei der Herstellung mit einer besonderen, von den übrigen Blöcken abweichenden Magnetisierungsrichtung versehen werden muß, eine erhebliche Vereinfachung in der Herstellung erreicht wird. Auch der Zusammenbau der erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetblöcke zu einem Magnetsystem wird dadurch ganz wesentlich erleichtert, da die Magnetblöcke beim Zusammenbau in ihrer Lage um ihre Achse nur so verdreht werden müssen, daß ihre Magnetisierungsrichtung die Richtung der mathematischen Formel O_i = ± nφi entspricht. In dieser Lage werden sie dann auf einen Grundkörper fixiert. Die Magnetblöcke stellen alle einen und denselben Typ dar und können daher beim Zusammenbau auch untereinander beliebig vertauscht werden.
Für den Fall, daß das Magnetsystem ein nach außen gerichtetes Magnetfeld aufweisen soll, werden die Magnetblöcke beim Aufbau des Magnetsystems in ihrer Magnetisierungsrichtung nach der mathematischen Formel O_i= - nφi ausgerichtet, während bei einem Magnetsystem mit nach innen gerichtetem Magnetfeld beim Aufbau des Magnetsystems die Magnetblöcke in ihrer Magnetisierungsrichtung nach der mathematischen Formel ψi = + nφi ausgerichtet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungsfiguren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 eine sektorale Anordnung eines Magnetsystems mit sechs im Querschnitt kreisrund ausgebildeten Magnetblökken;
Fig. 2 eine sektorale Anordnung eines Magnetsystems mit zwei in Reihen radial hintereinander angeordneten, im Querschnitt kreisrund ausgebildeten Magnetblöcken;
Fig. 3 eine sektorale Anordnung eines Magnetsystems mit zwei in Reihen hintereinander versetzt gegeneinander angeordneten Magnetblöcken gemäß der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Magnetsystem aus im Querschnitt kreisrund ausgebildeten Magnetblöcken (1), die bezogen auf die Achse (A) eines Trommelmagnetscheiders in einem Abstand (R) kreisringförmig angeordnet sind. Die Magnetisierungsrichtungen (Pfeile X) der Magnetblöcke (1) sind untereinander unterschiedlich ausgerichtet und nach einer vorbestimmten mathematischen Formel festgelegt und auf einem Grundkörper (G) fixiert. So bildet die Magnetisierungsrichtung des i-ten Magnetblokkes (1) mit der Winkel-O-Lage (a) den Winkel o_i= - nφi, wobei n eine positive Zahl und φi der Winkel ist, der durch die senkrechte Verbindungslinie (2) des Schwerpunktes des i-ten Magnetblockes (wobei i eine Laufzahl ist) mit der Rotationsachse der Trommel des Magnetscheiders und durch einen beliebig vorbestimmten festgelegten Radiusvektor gebildet wird, und wobei ψi im selben Drehsinn von der gleichen Winkel-O-Lage (a) ausgehend wie φi zu zählen ist.
Die im Querschnitt kreisrunde Ausbildung der Magnetblöcke (1) gemäß der Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß sie bezüglich ihrer Magnetisierungsrichtung alle einheitlich gefertigt werden können, und daß beim Zusammenbau dieser Magnetblöcke zu einem Magnetsystem die Magnetblöcke lediglich um ihre Achse so gedreht werden müssen, daß ihre Magnetisierungsrichtungen (Pfeile X) der vorbestimmten mathematischen Formel entsprechen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Magnetsystem sind die Magnetblöcke (1) in ihrer Magnetisierungsrichtung (Pfeil X) nach der mathematischen Formel o_i= - n4)i ausgerichtet. Durch die Ausrichtung der Magnetblöcke (1) nach dieser Formel wird ein nur nach außen gerichtetes, über den ganzen Bereich des Magnetsystems gleichmäßig verlaufendes Magnetfeld aufgebaut. Für den Fall, daß jedoch bei diesem Magnetsystem ein nach innen gerichtetes, gleichmäßig verlaufendes Magnetfeld aufgebaut werden soll, brauchen lediglich die Magnetblöcke (1) in ihrer Magnetisierungsrichtung (Pfeil 3) nach der mathematischen Formel φi = + nφi, ausgerichtet werden, was durch einfaches Verdrehen der Magnetblöcke sehr leicht bewerkstelligt werden kann.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Magnetsystem sind die Magnetblöcke (4, 5) in zwei Reihen hintereinander angeordnet. Hierdurch wird sehr vorteilhaft eine entsprechende Erhöhung der Magnetfeldstärke erreicht. Die Magnetblöcke (4 und 5) sind auch hierbei so angeordnet, und ihre Magnetisierungsrichtungen untereinander sind so ausgerichtet, daß dadurch ein nach außen gerichtetes Magnetfeld erzeugt wird. Durch Verdrehen der Magnetblöcke (4 und 5), und zwar derart, daß ihre Magnetisierungsrichtung der mathematischen Formel ψi = + nφi entspricht, kann in einfacher Weise auch hierbei sehr leicht ein nach innen gerichtetes Magnetfeld aufgebaut werden. Solche Magnetsysteme mit nach innen gerichtetem Magnetfeld werden bei Tomographen, Speicherringen etc. eingesetzt, während Magnetsysteme mit nach außen gerichtetem Magnetfeld vorwiegend bei Magnetscheidern, insbesondere Trommelmagnetscheidern, zur Anwendung kommen.
Bei dem in Fig. 3 dargestelltem Magnetsystem sind die Magnetblöcke (6 und 7) zwar ebenfalls wie bei dem Magnetsytem gemäß Fig. 2 in zwei Reihen hintereinander angeordnet, jedoch mit dem Unterschied, daß die Magnetblöcke (7) der innere Reihe gegenüber der äußeren Reihe der Magnetblöcke (6) in die dazwischen befindlichen Lücken hinein versetzt und ihre Magnetisierungsrichtungen untereinander nicht wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Magnetsystem parallel zueinander verlaufend, sondern jeweils nach der mathematischen Formel ψi = ± nφi verlaufend ausgerichtet sind. Der Vorteil dieses Magnetsystems besteht in der kompakteren Bauweise und der höheren Magnetfeldstärke.
Bei den in den Zeichnungsfiguren 1 bis 3 dargestellten Magnetsytemen handelt es sich um sektoriale Anordnungen von homogen magnetisierten Magnetblöcken, wie sie insbesondere bei Trommelmagnetscheidern zum Einsatz kommen. Bei diesen in den Zeichnungsfiguren dargestellten Magnetsystemen ist n = 3,33, also nicht ganzzahlig. Jedoch können sich die erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetblöcke auch über einen ganzen Kreisumfang erstrecken, wobei dann n ganzzahlig sein muß. Ein Magnetsystem mit vollkreisringförmig angeordneten Magnetblöcken und mit nach außen gerichtetem Magnetfeld kommt insbesondere bei Bandmagnetscheidern zur Anwendung, während ein Magnetsystem mit vollkreisringförmig angeordneten Magnetblöcken und nach innen gerichtetem Magnetfeld bei Tomographen, Speicherringen etc. zum Einsatz kommt. Darüber hinaus können die Magnetblöcke mit ebendenselben Vorteilen im Querschnitt auch die Form eines regelmäßigen Vieleckes aufweisen, und je nach Bedarf in mehr als zwei kreisringförmigen Reihen hintereinander angeordnet und mit nach außen und/oder nach innen gerichtetem Magnetfeld ausgelegt sein. Der Gegenstand der Erfindung ist daher nicht auf die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Magnetsysteme beschränkt.

Claims

1. Magnetsystem, insbesondere für Magnetscheider, mit homogen magnetisierten, kreisringförmig angeordneten Magnetblöcken, deren Magnetisierungsrichtungen untereinander unterschiedlich ausgerichtet und nach einer vorbestimmten mathematischen Formel festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblöcke (1, 4, 5, 6, 7) im Querschnitt regelmäßig vieleckig bis kreisrund ausgebildet sind.

2. Magnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblöcke (1, 4, 5, 6, 7) in ihrer Magnetisierungsrichtung (X) nach der mathematischen Formel ψi = - n4)i ausgerichtet sind.

3. Matnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblöcke in ihrer Magnetisierungsrichtung (3) nach der mathematischen Formel ψi = + nφi ausgerichtet sind.

4. Magnetsystem nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblökke (4, 5, 6, 7) in zwei oder mehreren kreisringförmigen Reihen hintereinander angeordnet sind.