WO2014161819A1

WO2014161819A1 - Vorrichtung und verfahren zum abscheiden von magnetisierbaren partikeln aus einem fluid

Info

Publication number: WO2014161819A1
Application number: PCT/EP2014/056465
Authority: WO
Inventors: Jürgen Weschke; Ulrich LÖFFLER; Josef Schiebel; Jochen Brenk
Original assignee: Dürr Systems GmbH
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-10-09
Also published as: DE102014104515A9; EP2981363A1; CN105188945A; DE102014104515A1; EP2981363B1; CN105188945B

Abstract

Um eine Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid zu schaffen, welche die Durchführung eines Abscheideprozesses mit hoher Trennschärfe bei zugleich hohem Durchsatz an zu reinigendem Fluid ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein Gehäuse mit einem Einlass für ungereinigtes Fluid und einem Auslass für gereinigtes Fluid und eine Magnetanordnung umfasst.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von magnetisierbaren

Partikeln aus einem Fluid

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche die Durchführung eines Abscheideprozesses mit hoher Trennschärfe bei zugleich hohem Durchsatz an zu reinigendem Fluid ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ein Gehäuse mit einem Einlass für ungereinigtes Fluid und einem Auslass für gereinigtes Fluid und eine Magnetanordnung umfasst.

Die Magnetanordnung ermöglicht es, die abzuscheidenden magnetisierbaren Partikel mit hoher Trennschärfe aus dem zu reinigenden Fluid abzuscheiden.

Besondere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 14.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine von dem Fluid durchströmbare druckdichte Fluidkammer enthält.

Besonders günstig ist es, wenn die Fluidkammer bei einem Innendruck druckdicht ist, welcher einem Überdruck gegenüber der die Vorrichtung umgebenden Atmosphäre von mindestens ungefähr 1 bar, vorzugsweise mindestens ungefähr 2 bar, beispielsweise mindestens ungefähr 3 bar, entspricht. Bei einer besonderen Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Magnetanordnung mindestens eine Magnetwendel, vorzugsweise zwei oder mehr Magnetwendeln, umfasst.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Magnetanordnung relativ zu dem Gehäuse um eine Drehachse drehbar ist.

Die Drehachse kann grundsätzlich jede Orientierung bezüglich der Vertikalen aufweisen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Drehachse der Magnetanordnung im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.

Jede Magnetwendel kann eine Mehrzahl von Magnetelementen umfassen, die an einem Halteelement, insbesondere an einer Haltewelle, beispielsweise in Form eines Stabes oder einer Trommel, festgelegt sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Magnetelemente stoffschlüssig mit einem Halteelement, insbesondere einer Haltewelle, verbunden, beispielsweise verklebt, sind.

Um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Magnetelementen und der Haltewelle zu erzielen, kann vorgesehen sein, dass die Magnetanordnung eine Haltewelle mit einem polygonalen Querschnitt umfasst.

Der polygonale Querschnitt weist dabei vorzugsweise mindestens 12, insbesondere mindestens 24, Ecken auf.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Magnetanordnung in einer Axialrichtung der Magnetanordnung aufeinander folgende Magnetelemente, wobei der mittlere axiale Abstand S zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Magnetelementen mindestens ungefähr 10 %, insbesondere mindestens ungefähr 20 %, der mittleren axialen Ausdehnung L der Magnetelemente beträgt.

Hierdurch wird eine gute Tiefenwirkung des von der Magnetanordnung erzeugten Magnetfelds erzielt.

Um die von der Magnetanordnung auf magnetisierbare Partikel ausgeübte Haftkraft möglichst groß zu halten, ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass der mittlere axiale Abstand S zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Magnetelementen höchstens ungefähr 40 %, insbesondere höchstens ungefähr 30 %, der mittleren axialen Ausdehnung L der Magnetelemente beträgt.

Um zu vermeiden, dass das zu reinigende Fluid und die darin enthaltenen magnetisierbaren Partikel mit der Magnetanordnung in Kontakt kommen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Magnetanordnung durch eine Hülse von der Fluidkammer getrennt ist.

Eine solche Hülse ist vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material gebildet, damit das von der Magnetanordnung erzeugte Magnetfeld sich durch die Hülse hindurch in die Fluidkammer erstrecken kann.

Die im zu reinigenden Fluid enthaltenen magnetisierbaren Partikel scheiden sich im Betrieb der Vorrichtung vorzugsweise an einer Außenseite der Hülse ab.

Wenn die Magnetanordnung eine Magnetwendel umfasst und relativ zu der Hülse gedreht wird, wirkt auf die an der Hülse abgeschiedenen magnetisierbaren Partikel eine Kraft ein, welche die Partikel längs der Hülse zu einem Endbereich der Hülse bewegt. Die Bewegung der Partikel längs der Hülse kann dabei in einfacher Weise geführt werden, wenn die Hülse an ihrer der Magnetanordnung abgewandten Außenseite mit einem von der Außenseite vorstehenden Leitelement, insbesondere mit mindestens einer Leitwendel, versehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hülse mit mehreren Leitwendeln versehen ist, die jeweils einem Partikel-Abnahmebereich der Hülse zugeordnet sind.

Auf diese Weise können die an der Hülse abgeschiedenen Partikel gezielt zu einer Mehrzahl von Partikel-Abnahmebereichen geführt werden.

Ferner umfasst die Vorrichtung vorzugsweise mindestens eine Abnahmeeinrichtung, die magnetisierbare Partikel von einem Partikel-Abnahmebereich der Hülse zu einem Partikelsammelbereich der Vorrichtung bewegt.

Eine solche Abnahmeeinrichtung kann insbesondere mindestens einen Abnahmemagneten umfassen.

Der Abnahmemagnet ist vorzugsweise in eine Abnahmestellung bringbar, in welcher die von dem Abnahmemagneten auf die magnetisierbaren Partikel in einem Partikel-Abnahmebereich wirkende Anziehungskraft die auf die Partikel einwirkende Anziehungskraft der Magnetanordnung überwiegt, so dass die im Partikel-Abnahmebereich vorhandenen Partikel von der Hülse gelöst werden.

Ferner ist der Abnahmemagnet vorzugsweise in eine Ruhestellung bewegbar, in welcher der Abnahmemagnet keine Partikel aus dem Partikel-Abnahmebereich der Hülse ablöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine Antriebsvorrichtung, mittels welcher der Abnahmemagnet von der Ruhestellung in die Abnahmestellung und von der Abnahmestellung in die Ruhestellung bewegbar ist. Eine solche Antriebsvorrichtung kann insbesondere einen Linearantrieb für den Abnahmemagneten umfassen.

Beim Bewegen des Abnahmemagneten von der Abnahmestellung in die Ruhestellung folgen die von der Hülse gelösten magnetisierbaren Partikel dem Abnahmemagneten, wodurch die Partikel von dem Partikel-Abnahmebereich in den Partikelsammelbereich der Vorrichtung gelangen.

Um zu vermeiden, dass beim Zurückbewegen des Abnahmemagneten von der Ruhestellung in die Abnahmestellung bereits im Partikelsammelbereich befindliche Partikel zurück in den Partikel-Abnahmebereich bewegt werden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass mindestens eine Abnahmeeinrichtung mindestens ein Zurückhalteelement umfasst, welches ein Zurückbewegen von Partikeln aus dem Partikelsammelbereich zu der Hülse verhindert.

Ein solches Zurückhalteelement kann insbesondere als ein, vorzugsweise im Wesentlichen leistenförmiges, Abweiserelement ausgebildet sein.

Um zu erreichen, dass das gesamte Volumen des zu reinigenden Fluids so nahe an der Magnetanordnung vorbeiströmt, dass die magnetisierbaren Partikel aus dem Fluid abgeschieden werden können, ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung ein Führungsrohr umfasst, welches die Hülse umgibt und von dem Fluid durchströmbar ist.

Der Zwischenraum zwischen dem Führungsrohr und der Hülse bildet dann einen von dem Fluid durchströmbaren Fluidkanal.

Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Führungsrohr an einem ein- lassseitigen Ende des Führungsrohrs, an welchem das Fluid in das Führungsrohr eintritt, angeschrägt ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein dem Einlass des Gehäuses zugewandter Bereich des einlassseitigen Endes des Führungsrohrs tiefer liegt als ein dem Einlass abgewandter Bereich.

Vorzugsweise verbindet das Führungsrohr einen einlassseitigen Fluidraum und einen auslassseitigen Fluidraum miteinander.

Um zu erreichen, dass das gesamte Volumen des zu reinigenden Fluids den Fluidkanal zwischen dem Führungsrohr und der Hülse passiert, ist es dann günstig, wenn der einlassseitige Fluidraum und der auslassseitige Fluidraum durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.

Eine solche Trennwand ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise gegenüber einer Axialrichtung des Fluidrohrs und/oder gegenüber der Vertikalen und/oder gegenüber der Horizontalen geneigt.

Das Führungsrohr weist vorzugsweise eine geschlossene Mantelwand auf, so dass das Fluid nur durch eine einlassseitige Eintrittsöffnung in das Führungsrohr eintreten und/oder nur durch eine auslassseitige Austrittsöffnung aus dem Führungsrohr austreten kann.

Die vorstehend beschriebenen besonderen Merkmale des Führungsrohrs und der Trennwand tragen dazu bei, dass die Strömung des Fluids durch die Fluid- kammer vergleichmäßigt wird und keine Toträume entstehen, in welchen zu reinigendes Fluid verbleibt, ohne die Fluidkammer wieder zu verlassen .

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu schaffen, welches eine hohe Trennschärfe des Abscheideprozesses und zugleich einen hohen Durchsatz ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid gelöst, welches Folgendes umfasst:

Einbringen des ungereinigten Fluids in eine Fluidkammer in einem Gehäuse einer Vorrichtung zum Abscheiden der magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid;

Abscheiden der magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid mittels einer Magnetanordnung; und

Ausbringen des gereinigten Fluids aus der Fluidkammer.

Dabei ist es besonders günstig, wenn die bei der Durchführung des Verfahrens verwendete Vorrichtung zum Abscheiden der magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.

Ferner eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das zu reinigende schütt- und/oder fließfähige Fluid oder Gut kann insbesondere ein Gas, eine Flüssigkeit, ein schütt- und/oder fließfähiges Ensemble von festen Partikeln oder ein Gemisch aus mehreren solcher Bestandteile sein.

Das zu reinigende schütt- und/oder fließfähige Fluid oder Gut kann in jeglicher Form vorliegen, die bei industriellen oder sonstigen Anwendungen anfällt.

Beispielsweise kann das zu reinigende schütt- und/oder fließfähige Fluid ein in einer Lackieranlage, insbesondere einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien, anfallendes Fluid sein, zum Beispiel eine Entfettungsbadlösung einer Lackieranlage. Als magnetisierbare Partikel, die in dem zu reinigenden Fluid enthalten sind, kommen metallische magnetisierbare Verunreinigungen jeglicher Art in Betracht, beispielsweise Eisenfeilspäne oder Schweißperlen.

Das zu reinigende Fluid kann eine Flüssigkeit sein, die unter anderem Wasser, Fette und/oder Rost enthält sowie die abzuscheidenden magnetisierbaren Partikel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht nur im Bereich der Lackierung, sondern auch in anderen technischen Bereichen verwendbar, beispielsweise auf dem Gebiet der Papierfabrikation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können kontinuierlich betrieben werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zu reinigende Fluid dem Einlass der Vorrichtung auch während der Phasen zugeführt wird, in denen mittels der Magnetanordnung aus dem Fluid abgeschiedene magnetisierbare Partikel durch ein Auslassventil aus der Vorrichtung entnommen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und unter geringen Kosten herstellbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen geringen Verschleiß und eine minimale Korrosion der enthaltenen Bauteile auf.

Die von dem Fluid durchströmbare Fluidkammer ist als ein geschlossenes System aufgebaut.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich kontinuierlich betreiben. Es kann somit fortlaufend ohne Unterbrechung ein Strom von zu reinigendem Fluid in eine Fluidkammer der Vorrichtung einströmen und an anderer Stelle auch wieder ausströmen. Alternativ kann die Vorrichtung während Produktionsunterbrechungen, für Zwecke der Instandhaltung und/oder in weiteren Produktionsphasen zumindest zeitweise außer Betrieb gesetzt werden. Ein kontinuierliches Betreiben erfolgt insbesondere während der Phasen, in denen magnetisierbare Partikel aus einem Fluid abgeschieden werden sollen. Solche Phasen können zeitlich begrenzt sein.

In dem Fluid enthaltene metallische Verunreinigungen können in einem

Schleusenraum aufgefangen und durch ein Auslassventil intermittierend abgelassen werden.

Das Auslassventil kann in Zeitintervallen öffnen.

Ergänzend oder alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Auslassventil gemäß einer Steuerung gesteuert wird, bei welcher der Zustand eines Partikel- Abnahmebereichs und/oder eines Partikelsammelbereichs der Vorrichtung durch ein Schauglas von außen her erfasst wird.

Die Leitwendel und/oder die Leitwendeln der Vorrichtung können aus Edelstahl bestehen.

Die Leitwendel oder die Leitwendeln stehen in unmittelbarer Berührung mit dem zu reinigenden Fluid . Sie üben eine Förderwirkung auf das Fluid aus, insbesondere aber auf die abzuscheidenden magnetisierbaren Partikel, und zwar in Richtung auf eine Schleuse oder einen Partikel-Abnahmebereich. Dies hat eine Steigerung des Durchsatzes zur Folge.

Die Leitwendel oder die Leitwendeln können feststehen; alternativ hierzu können sie aber auch umlaufen und insbesondere mit einem Stab oder einer Haltewelle der Magnetanordnung und den Magnetelementen der Magnetanordnung drehfest ausgebildet sein. Zur Ansteuerung der Drehbewegung der Magnetanordnung, der Bewegung des Abnahmemagneten und/oder der Strömung des zu reinigenden Fluids durch die Vorrichtung ist die Vorrichtung vorzugsweise mit einer Steuervorrichtung versehen und/oder an eine übergeordnete Steuervorrichtung angeschlossen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können den Vorteil bieten, dass keine beweglichen Teile mit dem zu reinigenden Fluid in Berührung kommen, insbesondere keine Teile der Magnetanordnung oder der Abnahmeeinrichtung.

Die in der Vorrichtung gesammelten magnetisierbaren Partikel können ohne Unterbrechung der Fluidströmung durch die Vorrichtung aus der Vorrichtung ausgebracht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen :

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden Fluid;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf die Vorrichtung aus Fig . 2;

Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus den Fig. 1 bis 3, längs der Linie IV - IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Magnetanordnung der Vorrichtung aus den Fig. 1 bis 4; einen Querschnitt durch die Magnetanordnung aus Fig . 5; eine Seitenansicht einer die Magnetanordnung umgebenden Hülse mit mehreren, beispielsweise drei, Leitwendeln an einem ab- nahmeseitigen Endbereich der Hülse, von denen sich eine entlang der Hülse von dem abnahmeseitigen Endbereich weg in einen Abscheidebereich der Hülse erstreckt; eine perspektivische Darstellung eines Ausschleusteils der Vorrichtung aus den Fig. 1 bis 4 mit einem Auslassventil zum Austragen der gesammelten Partikel und mit mehreren, beispielsweise drei, Abnahmeeinrichtungen zum Bewegen der magnetisier- baren Partikel von Partikel-Abnahmebereichen der Hülse zu einem Partikelsammelbereich der Vorrichtung; eine Seitenansicht des Ausschleusteils aus Fig . 8; eine Draufsicht von oben auf den Ausschleusteil aus den Fig . 8 und 9; einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch den Ausschleusteil aus den Fig. 8 bis 10; und einen vertikalen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden Fluid.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Eine in den Fig. 1 bis 11 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden Fluid umfasst ein Gehäuse 102 mit einem Einlass 104 für ungereinigtes Fluid und mit einem Auslass 106 für gereinigtes Fluid und eine in dem Gehäuse 102 drehbar angeordnete Magnetanordnung 108, welche im Einzelnen in den Fig . 5 und 6 dargestellt ist.

Das Gehäuse 102 ist vorzugsweise druckdicht ausgebildet und kann ein Fluid mit einem Überdruck (gegenüber der die Vorrichtung 100 umgebenden Atmosphäre) von mindestens ungefähr 1 bar, vorzugsweise von mindestens ungefähr 2 bar, insbesondere von mindestens ungefähr 4 bar, aufnehmen.

Der Einlass 104 weist vorzugsweise einen (senkrecht zu einer Einströmrichtung 110 genommenen) elliptischen oder ovalen durchströmbaren Querschnitt auf.

Der Auslass 106 weist vorzugsweise einen (senkrecht zu einer Ausströmrichtung 112 genommenen) elliptischen oder ovalen durchströmbaren Querschnitt auf.

Eine Axialrichtung 114 der Vorrichtung 100 ist parallel zu einer Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 ausgerichtet.

Die Axialrichtung 114 und die Drehachse 116 sind vorzugsweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.

Die Einströmrichtung 110 und/oder die Ausströmrichtung 112 können im Wesentlichen horizontal oder gegenüber der Horizontalen geneigt ausgerichtet sein.

Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist der Einlass 104 und/oder der Auslass 106 vorzugsweise im Wesentlichen radial zu der Drehachse 116 ausgerichtet. Der Einlass 104 und der Auslass 106 sind an einem, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrischen, Mantelkörper 118 des Gehäuses 102 angeordnet.

Dabei können der Einlass 104 und der Auslass 106 in im Wesentlichen derselben Winkelposition, bezogen auf die Drehachse 116, an dem Mantelkörper 118 angeordnet sein.

Grundsätzlich können der Einlass 104 und der Auslass 106 aber auch in voneinander verschiedenen Winkelpositionen in Bezug auf die Drehachse 116 an dem Mantelkörper 118 angeordnet sein, beispielsweise mit einem Winkelabstand von ungefähr 180°, so dass sich der Einlass 104 und der Auslass 106 auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Mantelkörpers 118 befinden.

Vorzugsweise sind der Einlass 104 und der Auslass 106 in der Axialrichtung 114 voneinander beabstandet.

Dabei ist vorzugsweise der Einlass 104 oberhalb des Auslasses 106 angeordnet, so dass das Gehäuse 102 der Vorrichtung 100 von dem zu reinigenden Fluid von oben nach unten durchströmt wird.

Grundsätzlich könnte aber auch vorgesehen sein, dass der Einlass 104 unterhalb des Auslasses 106 angeordnet ist, so dass das Gehäuse 102 der Vorrichtung 100 von dem zu reinigenden Fluid von unten nach oben durchströmt wird .

Ferner umfasst das Gehäuse 102 mehrere, beispielsweise drei, Stützfüße 120, mit welchen die Vorrichtung 100 auf einen (nicht dargestellten) Untergrund aufstellbar ist.

Die Stützfüße 120 sind vorzugsweise an dem Mantelkörper 118 des Gehäuses 102 angeordnet. Das Gehäuse 102 kann ferner mit einer oder mehreren, beispielsweise drei, Hebeösen 122 versehen sein, durch welche, beispielsweise während eines Transports der Vorrichtung 100, ein Sicherungsmittel, beispielsweise eine Kette, hindurchgeführt werden kann.

Die mindestens eine Hebeöse 122 ist vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Mantelkörper 118 und mit einem Stützfuß 120 verbunden, wodurch der betreffende Stützfuß 120 zusätzlich mechanisch stabilisiert wird.

Wie aus den Fig. 4 bis 6 zu ersehen ist, umfasst die in dem Gehäuse 102 um die Drehachse 116 drehbar angeordnete Magnetanordnung 108 eine Haltewelle 124, beispielsweise in Form einer Trommel oder eines Stabes, welche an ihrer Mantelfläche 126 mit mehreren, beispielsweise zwei, Magnetwendeln 128 versehen ist.

Jede der Magnetwendeln 128 umfasst längs der Magnetwendel 128 aufeinander folgende Magnetelemente 130, welche jeweils einen magnetischen Pluspol und einen magnetischen Minuspol aufweisen.

Dabei sind die Magnetelemente 130a der ersten Magnetwendel 128a so an der Haltewelle 124 angeordnet, dass ihr magnetischer Minuspol in radialer Richtung von der Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 weg nach außen weist, während die Magnetelemente 130b der zweiten Magnetwendel 128b so an der Haltewelle 124 angeordnet sind, dass der jeweilige magnetische Pluspol von der Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 weg in radialer Richtung nach außen weist.

Die beiden entgegengesetzt gepolten Magnetwendeln 128a und 128b sind in der Axialrichtung 114 so gegeneinander versetzt, dass die Gänge der zweiten Magnetwendel 128b sich in den Zwischenräumen zwischen den Gängen der ersten Magnetwendel 128a befinden. Die Ganghöhe G jeder Magnetwendel 128 entspricht dem Doppelten der Ausdehnung L eines Magnetelements 130 längs der Axialrichtung 114 zuzüglich des Doppelten der Spaltbreite S des Spaltes 132 zwischen in der Axialrichtung 114 aufeinander folgenden Magnetelementen 130 verschiedener Magnetwendeln 128 (G = 2 L + 2 S).

Wenn die Spaltbreite S erhöht wird, so steigt die Tiefenwirkung des von der Magnetanordnung 108 erzeugten Magnetfeldes, das heißt die Magnetflussdichte nimmt in radialer Richtung der Magnetanordnung 108 weniger rasch ab.

Andererseits verringert sich mit wachsender Spaltbreite S die Haftkraft, mit welcher magnetisierbare Partikel von der Magnetanordnung 108 angezogen werden.

Als günstig hat es sich erwiesen, wenn die Spaltbreite S zwischen jeweils zwei in der Axialrichtung 114 aufeinander folgenden Magnetelementen 130 mindestens ungefähr 10 %, besonders bevorzugt mindestens ungefähr 20 %, der axialen Ausdehnung L der Magnetelemente 130 beträgt.

Ferner hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Spaltbreite S höchstens ungefähr 50 %, insbesondere höchstens ungefähr 40 %, besonders bevorzugt höchstens ungefähr 30 % der axialen Ausdehnung L der Magnetelemente 130 beträgt.

Beispielsweise kann die axiale Ausdehnung L der Magnetelemente 130 ungefähr 40 mm und die Spaltbreite S ungefähr 8 mm betragen.

Hieraus ergibt sich eine beispielhafte Ganghöhe der Magnetwendeln 128 von ungefähr 96 mm.

Die Magnetelemente 130 umfassen ein dauermagnetisches Material, insbesondere ein Seltenerd-Material, beispielsweise NdFeB. Die Magnetelemente 130 können mit einer Beschichtung, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, versehen sein.

Die Magnetelemente 130 sind in der Radialrichtung der Magnetanordnung 108 durchmagnetisiert.

Die Magnetelemente 130 sind vorzugsweise stoffschlüssig mit der Haltewelle 124 verbunden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Magnetelemente 130 durch Verklebung mit der Haltewelle 124 verbunden sind.

Um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Magnetelementen 130 und der Mantelfläche 126 der Haltewelle 124 zu erzielen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Haltewelle 124 einen polygonalen Querschnitt (senkrecht zur Axialrichtung 114 genommen) aufweist (siehe Fig. 6).

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt der Haltewelle 124 ein n-Eck mit n = 12 oder mehr, besonders bevorzugt n = 18 oder mehr, beispielsweise n = 24 oder mehr, ist.

Wie aus Fig . 6 zu ersehen ist, entspricht die Kantenlänge der Magnetelemente 130 in der Umfangsrichtung der Mantelfläche 126 im Wesentlichen der

Kantenlänge des Polygons, welches den Querschnitt der Haltewelle 124 bildet, so dass einander benachbarte Begrenzungskanten der Magnetelemente 130 derselben Magnetwendel 128 einander vorzugsweise berühren.

An einem ersten, antriebsseitigen Endbereich 134 ist die Haltewelle 124 mit einem antriebsseitigen Lagerzapfen 136 versehen, an dem die Haltewelle 124 mittels eines Wälzkörperlagers 138 (siehe Fig. 4) um die Drehachse 116 drehbar an einem Gehäusedeckel 140 des Gehäuses 102 der Vorrichtung 100 gelagert ist. Das Wälzkörperlager 138 kann insbesondere als ein Kugellager ausgebildet sein.

An einem dem antriebsseitigen Endbereich 134 entgegengesetzten abnahme- seitigen Endbereich 142 ist die Haltewelle 124 mit einem abnahmeseitigen Lagerzapfen 144 versehen, an dem die Haltewelle 124 mittels eines Wälzkörperlagers 146 (siehe Fig. 4) an einer Stirnwand 148 einer die Magnetanordnung 108 umgebenden und von einer Fluidkammer 150 der Vorrichtung 100 trennenden Hülse 152 um die Drehachse 116 drehbar gelagert ist.

Der antriebsseitige Lagerzapfen 136 ist mit einem Drehantrieb 154 gekoppelt, mittels welchem die Haltewelle 124 und damit die gesamte Magnetanordnung 108 um die Drehachse 116 drehbar ist.

Der Drehantrieb 154 kann beispielsweise einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antriebsmotor 156 umfassen.

Insbesondere kann der Antriebsmotor 156 als ein Getriebemotor ausgebildet sein.

Die Antriebsdrehzahl, mit welcher die Magnetanordnung 108 um ihre Drehachse 116 gedreht wird, ist vorzugsweise regelbar.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antriebsdrehzahl der Magnetanordnung 108 mindestens ungefähr 10 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt mindestens ungefähr 20 Umdrehungen pro Minute, beträgt.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebsdrehzahl der Magnetanordnung 108 höchstens ungefähr 120 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt höchstens ungefähr 80 Umdrehungen pro Minute, beträgt.

Als besonders günstig hat sich eine Drehzahl von ungefähr 40 Umdrehungen pro Minute erwiesen. Von der Antriebsseite aus gesehen, das heißt in der in Fig . 5 mit dem Pfeil 158 bezeichneten Blickrichtung, ist die Drehrichtung der Magnetwendeln 128 der Gegenuhrzeigersinn.

Die Drehrichtung, in welcher die Magnetanordnung 108 mittels des Drehantriebs 154 gedreht wird, ist der Uhrzeigersinn (bei Betrachtung in der Blickrichtung 158; siehe den Pfeil 160 in Fig. 6).

Hierdurch wird erreicht, dass die an der Hülse 152 anhaftenden magnetisier- baren Partikel durch die Drehung der Magnetanordnung 108 zu dem abnahmeseitigen Endbereich 142 der Magnetanordnung 108 hin bewegt werden.

Grundsätzlich könnte auch vorgesehen sein, dass die Drehrichtung der

Magnetwendeln 128, in der Blickrichtung 158 betrachtet, der Uhrzeigersinn ist. In diesem Fall müsste dann die Magnetanordnung 108, ebenfalls in der Blickrichtung 158 gesehen, im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, um die an der Hülse 152 anhaftenden magnetisierbaren Partikel zu dem abnahmeseitigen Endbereich 142 der Magnetanordnung 108 hin zu bewegen.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, können im abnahmeseitigen Endbereich 142 ein oder mehrere Polverlängerungselemente 162 an der Haltewelle 124 angeordnet sein, welche die erste Magnetwendel 128a zum abnahmeseitigen Ende der Magnetanordnung 108 hin verlängern, jedoch mit reduzierter magnetischer Haltekraft.

Das Polverlängerungselement 162 beziehungsweise die Polverlängerungselemente 162 sind vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise aus Eisen oder einer Eisen-Legierung, gebildet.

Das Polverlängerungselement 162 beziehungsweise die Polverlängerungselemente 162 können insbesondere die Form einer von der Haltewelle 124 vorstehenden Leiste, besonders bevorzugt in Wendelform, aufweisen. Durch die Polverlängerungselemente 162 wird im abnahmeseitigen Endbereich 142 der Magnetanordnung 108 eine verminderte Magnetflussdichte des von der Magnetanordnung 108 erzeugten Magnetfeldes bewirkt.

Die die Magnetanordnung 108 umgebende und von der Fluidkammer 150 trennende Hülse 152 ist im Einzelnen in Fig. 7 dargestellt.

Die Hülse 152 umfasst einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper 164, der im Wesentlichen koaxial mit der Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 ausgebildet und angeordnet ist.

Zumindest der Grundkörper 164 der Hülse 152 ist vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material, beispielsweise aus einem Edelstahlmaterial, gebildet, damit das von der Magnetanordnung 108 erzeugte Magnetfeld durch die Hülse hindurchdringen und die abzuscheidenden magnetisierbaren Partikel aus dem Fluid erfassen kann.

Ein antriebsseitiges Ende der Hülse 152 ist an einem Teil des Gehäusedeckels 140 festgelegt, so dass die Hülse 152 in Bezug auf das Gehäuse 102 stationär ist.

Ein abnahmeseitiges Ende der Hülse 152 ist durch die Stirnwand 148 verschlossen, an welcher die Haltewelle 124 der Magnetanordnung 108 drehbar gelagert ist.

Im Betrieb der Vorrichtung 100 lagern sich die magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid, die von der Magnetanordnung 108 angezogen werden, die Magnetanordnung 108 aber wegen der dieselbe umgebenden Hülse 152 nicht erreichen können, an der Mantelfläche 166 des Grundkörpers 164 der Hülse 152 an. Durch die Drehbewegung der Magnetanordnung 108 relativ zu der Hülse 152 bewegen sich die an der Hülse 152 angelagerten Partikel längs der Mantelfläche 166 in Richtung auf den abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 zu.

Um diese Bewegung der magnetisierbaren Partikel zu dem abnahmeseitigen Endbereich 168 zu fördern und zu leiten, ist die Hülse 152 vorzugsweise mit mindestens einer Leitwendel 170 versehen, die insbesondere leistenförmig ausgebildet sein kann und sich von der Mantelfläche 166 der Hülse 152 aus, vorzugsweise in der Radialrichtung der Hülse 152, nach außen erstreckt.

Diese Leitwendel 170 erstreckt sich vorzugsweise aus dem abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 heraus in einen Abscheidebereich 172 der Hülse 152 hinein.

Die Drehrichtung der Leitwendel 170 ist der Drehrichtung der Magnetwendeln 128 der Magnetanordnung 108 vorzugsweise entgegengesetzt.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Drehrichtung der Leitwendel 170, in der Blickrichtung 158 gesehen, also der Uhrzeigersinn.

Wenn hingegen der Drehsinn der Magnetwendeln 128, in der Blickrichtung 158 gesehen, der Uhrzeigersinn ist, so ist die Drehrichtung der Leitwendel 170, in der Blickrichtung 158 gesehen, vorzugsweise der Gegenuhrzeigersinn.

Die Ganghöhe G' der Leitwendel 170 stimmt vorzugsweise im Wesentlichen mit der Ganghöhe G der Magnetwendeln 128 der Magnetanordnung 108 überein.

Im abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 sind vorzugsweise ein oder mehrere Leitwendeln 174 vorgesehen, welche zu der ersten Leitwendel 170 in der Axialrichtung 114 der Vorrichtung 100 versetzt angeordnet sind. Jeder der Leitwendeln 170 und 174 ist jeweils ein Abnahmebereich 176 der Hülse 152 zugeordnet, zu welchem ein Teil des Partikelstroms längs der Mantelfläche 166 der Hülse 152 durch die jeweils zugeordnete Leitwendel 170 beziehungsweise 174 geleitet wird.

Hierdurch wird der Umfang der Hülse 152 in deren abnahmeseitigem Endbereich 168 durch die Leitwendeln 170 und 174 in N Abnahmebereiche 176 unterteilt, wobei N der Gesamtzahl der Leitwendeln 170 und 174 im abnahme- seitigen Endbereich 168 entspricht.

Auch die Leitwendeln 170 und 174 sind vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material, beispielsweise einem Edelstahlmaterial, gebildet.

Der abnahmeseitige Endbereich 168 der Hülse 152 ist von dem in den Fig . 8 bis 11 im Einzelnen dargestellten Ausschleusteil 178 des Gehäuses 102 der Vorrichtung 100 umgeben.

Der Ausschleusteil 178 umfasst einen Ausschleusteilflansch 180, mit welchem der Ausschleusteil 178 an einem Mantelkörperflansch 182 des Mantelkörpers 118 des Gehäuses 102 festlegbar ist (siehe insbesondere die Fig . 2 und 4).

Von dem Ausschleusteilflansch 180 ausgehend erstreckt sich in der Axialrichtung 114 ein Abnahmeabschnitt 184 des Ausschleusteils 178, welcher den ab- nahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 umgibt.

Dieser Abnahmeabschnitt 184 ist vorzugsweise im Wesentlichen hohlzylindrisch und vorzugsweise koaxial zur Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 ausgebildet und angeordnet.

Um den Belegungsgrad der Abnahmebereiche 176 der Hülse 152 mit abgeschiedenen magnetisierbaren Partikeln überprüfen zu können, kann der Abnahmeabschnitt 184 mit einem oder mehreren Schaugläsern 186 versehen sein. Vorzugsweise ist jedem der Abnahmebereiche 176 der Hülse 152 jeweils ein Schauglas 186 zugeordnet.

Jedem Schauglas 186 kann ein optischer Sensor zugeordnet sein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels eines solchen optischen Sensors der Belegungsgrad des jeweils zugeordneten Abnahmebereichs 176 der Hülse 152 erfassbar ist.

An das dem Ausschleusteilflansch 180 abgewandte Ende des Abnahmeabschnitts 184 schließt sich in der Axialrichtung 114 ein Sammelbereichsabschnitt 188 des Ausschleusteils 178 an.

Der Sammelbereichsabschnitt 188 ist vorzugsweise im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet und verjüngt sich, insbesondere im Wesentlichen konisch, mit wachsendem Abstand von dem Abnahmeabschnitt 184.

Der Innenraum des Sammelbereichsabschnitts 188 bildet einen Partikelsammelbereich 190 der Vorrichtung 100.

Um in dem Partikelsammelbereich 190 angesammelte, abgeschiedene mag- netisierbare Partikel, die beispielsweise einen im Partikelsammelbereich 190 angeordneten Schlamm bilden, aus der Vorrichtung 100 entnehmen zu können, ist an einem unteren Ende des Sammelbereichsabschnitts 188 des Ausschleusteils 178 ein Auslassventil 192 vorgesehen.

Das Auslassventil 192 kann beispielsweise als ein Membranventil ausgebildet sein. Das Auslassventil 192 wird nach Erreichen einer vorgegebenen Befüllungszeit oder nach Erreichen eines vorgegebenen Befüllungsgrads des Partikelsammelbereichs 190 geöffnet, um im Partikelsammelbereich 190 angesammelte Partikel aus dem Partikelsammelbereich 190 auszuschleusen.

Der Befüllungsgrad des Partikelsammelbereichs 190 wird vorzugsweise mittels eines geeigneten Befüllungsgradsensors, beispielsweise eines induktiven Sensors, ermittelt.

Um die an der Hülse 152 abgeschiedenen magnetisierbaren Partikel von den Abnahmebereichen 176 der Hülse 152 abzunehmen und in den Partikelsammelbereich 190 zu bewegen, ist jedem Abnahmebereich 176 jeweils eine Abnahmeeinrichtung 194 zugeordnet.

Jede Abnahmeeinrichtung 194 umfasst jeweils einen Linearantrieb 196 und einen Abnahmemagneten 198, der mittels des Linearantriebs 196 von einer Ruhestellung auf Höhe des Partikelsammelbereichs 190 oder darunter längs der Axialrichtung 114 in eine Abnahmestellung auf Höhe des jeweils zugeordneten Abnahmebereichs 176 der Hülse 152 und von der Abnahmestellung zurück in die Ruhestellung bewegbar ist.

Der Linearantrieb 196 kann an dem Ausschleusteilflansch 180 des Ausschleusteils 178 des Gehäuses 102 festgelegt sein.

Als Linearantrieb 196 für die Bewegung des Abnahmemagneten 198 kommt grundsätzlich jedes Antriebssystem in Betracht, das eine Bewegung des Abnahmemagneten in der Axialrichtung 114 ermöglicht. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein solcher Linearantrieb 196 einen Linearmotor mit elektrodynamischem Wirkprinzip, einen Linearaktor mit piezoelektrischem, elektrostatischem, elektromagnetischem, magnetostrik- tivem oder thermoelektrischem Wirkprinzip, einen Pneumatikzylinder, einen Hydraulikzylinder, einen Rollengewindetrieb, einen Kugelgewindetrieb oder einen Gewindestangenantrieb umfasst.

Der Linearantrieb 196 kann eine Schutzabdeckung 200 umfassen, welche insbesondere zum Schutz vor einem unbeabsichtigten Eingriff in den Linearantrieb 196 sowie zum Schutz vor Verletzungen durch das Magnetfeld des Abnahmemagneten 198 dient.

Der Abnahmemagnet 198 ist aus einem dauermagnetischen Material gebildet, beispielsweise aus einem Seltenerd-Material, insbesondere aus einem NdFeB- Material .

Wenn der Abnahmemagnet 198 sich in der Abnahmestellung befindet, ist die von dem Abnahmemagneten 198 auf die magnetisierbaren Partikel im Abnahmebereich 176 der Hülse 152 ausgeübte Anziehungskraft größer als die auf diese Partikel von der Magnetanordnung 108, insbesondere im Bereich der Polverlängerungselemente 162, ausgeübte Haltekraft.

Diese Partikel werden daher vom jeweiligen Abnahmebereich 176 der Hülse 152 gelöst und an die Innenseite des Abnahmeabschnitts 184 des Ausschleusteils 178 gezogen.

Wenn anschließend der Abnahmemagnet 198 von der Abnahmestellung in die Ruhestellung bewegt wird, folgen die magnetisierbaren Partikel dieser Bewegung des Abnahmemagneten 198 in der Axialrichtung 114, wodurch die Partikel vom Abnahmeabschnitt 184 in den Partikelsammelbereich 190 gelangen. Um zu verhindern, dass die Partikel aus dem Partikelsammelbereich 190 in den Abnahmeabschnitt 184 zurück gelangen, wenn der Abnahmemagnet 198 erneut von der Ruhestellung in die Abnahmestellung bewegt wird, ist an der Innenseite des Ausschleusteils 178, insbesondere im unteren Endbereich des Abnahmeabschnitts 184, für jeden Abnahmebereich 176 jeweils ein zugeordnetes Zurückhalteelement 202 vorgesehen, welches in den Innenraum des Ausschleusteils 178 vorsteht und eine Bewegung der Partikel längs der Innenseite des Abnahmeabschnitts 184 nach oben verhindert (siehe Fig . 11).

Ein solches Zurückhalteelement 202 kann beispielsweise als ein sich in der Umfangsrichtung des Ausschleusteils 178 erstreckendes, von einer Innenseite des Ausschleusteils 178 in dessen Innenraum vorstehendes, vorzugsweise gegenüber der Horizontalen geneigtes und insbesondere im Wesentlichen parallel zu dem Sammelbereichsabschnitt 188 des Ausschleusteils 178 ausgerichtetes leistenförmiges Element ausgebildet sein.

Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, umschließen das Gehäuse 102 und die Hülse 152 die von dem zu reinigenden Fluid vom Einlass 104 bis zum Aus- lass 106 der Vorrichtung 100 durchströmbare Fluidkammer.

Um zu erreichen, dass das gesamte Volumen des zu reinigenden Fluids die Hülse 152 in hinreichend geringem Abstand passiert, um ein Abscheiden der darin enthaltenen magnetisierbaren Partikel an der Hülse 152 durch die magnetische Anziehungskraft der Magnetanordnung 108 zu erreichen, ist im Innenraum des Gehäuses 102 ein die Hülse 152 abschnittsweise umgebendes Führungsrohr 204 angeordnet.

Das Führungsrohr 204 ist vorzugsweise im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und vorzugsweise koaxial zu der Hülse 152 und koaxial zu der Drehachse 116 der Magnetanordnung 108 ausgebildet und angeordnet. Der Zwischenraum zwischen der Innenseite des Führungsrohrs 204 und der Außenseite der Hülse 152 bildet einen von dem zu reinigenden Fluid durchströmbaren Fluidkanal 206.

Der Fluidkanal 206 weist eine Eintrittsöffnung 208 auf, durch welche das zu reinigende Fluid in den Fluidkanal 206 eintritt, und eine am der Eintrittsöffnung 208 entgegengesetzten Ende des Fluidkanals 206 angeordnete Austrittsöffnung 210, durch welche das gereinigte Fluid aus dem Fluidkanal 206 austritt.

Zwischen der Außenseite des Führungsrohrs 204 und der Innenseite des Mantelkörpers 118 des Gehäuses 102 verbleibt ein Ringraum 212, der durch eine um das Führungsrohr 204 umlaufende Trennwand 214 in einen einlass- seitigen Ringraum 216 und einen auslassseitigen Ringraum 218 unterteilt wird.

Die Trennwand 214 ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise gegenüber der Horizontalen und gegenüber der Axialrichtung 114 der Vorrichtung 100 geneigt.

Ferner ist die Trennwand 214 vorzugsweise näher an dem Einlass 104 als an dem Auslass 106 angeordnet.

Die Trennwand 214 kann einen gegenüber der Horizontalen geneigten Abschnitt 214a und einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Abschnitt 214b umfassen, die an einer (nicht dargestellten) Knicklinie aneinander angrenzen.

Der gegenüber der Horizontalen geneigte Abschnitt 214a ist vorzugsweise auf der dem Einlass 104 gegenüberliegenden Seite des Führungsrohrs 204 angeordnet.

Der im Wesentlichen horizontale Abschnitt 214b ist vorzugsweise auf der dem Einlass 104 zugewandten Seite des Führungsrohrs 204 angeordnet. Dieser Abschnitt 214b kann insbesondere im Wesentlichen an derselben Axialposition angeordnet sein wie ein unterer Rand des Einlasses 104.

Der gegenüber der Horizontalen geneigte Abschnitt 214a der Trennwand 214 ist vorzugsweise derart geneigt, dass er mit wachsender Entfernung von dem Einlass 104 ansteigt.

Die die Eintrittsöffnung 208 des Fluidkanals 206 berandende Stirnseite des Führungsrohrs 204 ist vorzugsweise angeschrägt und vorzugsweise gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von mindestens ungefähr 10° und/oder höchstens ungefähr 30° geneigt.

Die Anschrägung der einlassseitigen Stirnwand des Führungsrohrs 204 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der dem Einlass 104 benachbarte Rand der Eintrittsöffnung 208 des Führungsrohrs 204 tiefer liegt als der dem Einlass 104 abgewandte Rand der Eintrittsöffnung 208.

Die die Austrittsöffnung des Fluidkanals 206 berandende Stirnseite des

Führungsrohrs 204 ist vorzugsweise nicht angeschrägt und insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung 114 ausgerichtet.

Bei einer alternativen Ausführungsform könnte aber auch vorgesehen sein, dass die die Austrittsöffnung 210 des Fluidkanals 206 berandende Stirnseite des Führungsrohrs 204 angeschrägt ist.

Der einlassseitige Ringraum 216 und der oberhalb des Führungsrohrs 204 befindliche Teil der Fluidkammer 150 bilden zusammen einen einlassseitigen Fluidraum 220.

Der auslassseitige Ringraum 218 und der unterhalb des Führungsrohrs 204 befindliche Teil der Fluidkammer 150 bilden zusammen einen auslassseitigen Fluidraum 222. Der Einlass 104 für das zu reinigende Fluid mündet in den einlassseitigen Fluidraum 220.

Der einlassseitige Fluidraum 20 mündet an der Eintrittsöffnung 208 in den Fluidkanal 206.

Der Fluidkanal 206 mündet an seiner Austrittsöffnung 210 in den auslass- seitigen Fluidraum 222.

Der auslassseitige Fluidraum 222 mündet in den Auslass 106.

Damit das zu reinigende Fluid den Fluidkanal 206 passieren kann, ist die Ausdehnung der Leitwendel 170 an der Hülse 152 in der Radialrichtung der Hülse 152 geringer als der Abstand der Innenseite des Führungsrohrs 204 von der Mantelfläche 166 der Hülse 152.

Um zu erreichen, dass möglichst wenig von dem Fluid zum abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 mit den Abnahmebereichen 176 gelangt, ist die Ausdehnung der Leitwendeln 170 und 174 im abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 in der Radialrichtung der Hülse 152 im Wesentlichen gleich groß wie der Abstand der Innenseite des Ausschleusteils 178 des Gehäuses 102 von der Mantelfläche 166 der Hülse 152.

Hierdurch wird erreicht, dass die Leitwendeln 170 und 174 das gereinigte Fluid daran hindern, in den Innenraum des Ausschleusteils 178 und in den Partikelsammelbereich 190 zu gelangen.

Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der Fluidkammer 150 mit dem Führungsrohr 204 und der Trennwand 214 wird erreicht, dass das gesamte Volumen der Fluidkammer 150 im Wesentlichen gleichmäßig von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird, ohne dass sich Toträume bilden, in denen ein Fluidvolumen im Betrieb der Vorrichtung 100 verbleibt, ohne die Fluidkammer 150 wieder zu verlassen.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 100 zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigem Fluid wird ein Verfahren zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid wie folgt durchgeführt:

Das zu reinigende Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, welches die abzuscheidenden magnetisierbaren Partikel enthält, wird der Fluidkammer 150 der Vorrichtung 100 über den Einlass 104 zugeführt.

Das zugeführte Fluid steht unter einem Überdruck gegenüber der die Vorrichtung 100 umgebenden Atmosphäre, vorzugsweise unter einem Überdruck von ungefähr 1 bar und von höchstens ungefähr 4 bar.

Ein besonders günstiger Arbeitsdruck liegt bei ungefähr 3 bar.

Der Überdruck des Fluids wird mittels einer der Vorrichtung 100 vorgeschalteten, nicht dargestellten Fluidpumpe erzeugt.

Bei dem zu reinigenden Fluid kann es sich beispielsweise um eine Entfettungsbadlösung einer Lackieranlage handeln.

Das zu reinigende Fluid kann als magnetisierbare Partikel insbesondere Eisen- Partikel enthalten.

Die Partikelgröße liegt vorzugsweise bei höchstens ungefähr 10 mm, besonders bevorzugt bei höchstens ungefähr 1 mm. Besonders geeignet ist die Vorrichtung 100 zur Abscheidung von Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,02 mm.

Der Gehalt des Fluids an abzuscheidenden Partikeln beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 10 g/l und kann beispielsweise ungefähr 1 g/l betragen.

Die Temperatur des zu reinigenden Fluids beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 70° C und kann beispielsweise ungefähr 60° C betragen.

Das zu reinigende Fluid ist vorzugsweise basisch und kann beispielsweise einen pH-Wert von ungefähr 11 aufweisen.

Die Durchsatzleistung der Vorrichtung 100 beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 30 m³ zu reinigendes Fluid pro Stunde und kann beispielsweise ungefähr 60 m³ zu reinigendes Fluid pro Stunde betragen.

Das zu reinigende Fluid durchströmt den einlassseitigen Fluidraum 220 und tritt dann durch die Eintrittsöffnung 208 in den Fluidkanal 206 zwischen der Hülse 152 und dem Führungsrohr 204 ein, welchen das Fluid längs der Axialrichtung 114 von oben nach unten durchströmt.

Die Magnetanordnung 108 erzeugt ein Magnetfeld, welches durch die Hülse 152 hindurch auf die magnetisierbaren Partikel im zu reinigenden Fluid einwirkt. Durch die magnetische Anziehungskraft der Magnetanordnung 108 werden die magnetisierbaren Partikel an der Hülse 152 abgeschieden.

Die auf die magnetisierbaren Partikel wirkende magnetische Anziehungskraft ist im Wesentlichen proportional zu der lokalen Magnetflussdichte des von der Magnetanordnung 108 erzeugten Magnetfelds. Die an der Hülse 152 abgeschiedenen Partikel werden daher längs der Mantelfläche 166 zu Bereichen erhöhter Magnetflussdichte gezogen, insbesondere in die Bereiche, welche den Spalten 132 zwischen den Magnetelementen 130 der Magnetwendeln 128 benachbart sind.

Durch die Drehung der Magnetanordnung 108 um die Drehachse 116 relativ zu der Hülse 152 bewegen sich die Bereiche erhöhter Magnetflussdichte relativ zu der Hülse 152. Aufgrund der Reibung zwischen den Partikeln und der Hülse 152 und/oder aufgrund des durch die Fluidströmung ausgeübten Widerstands können die an der Hülse 152 abgeschiedenen Partikel der Drehbewegung der Bereiche erhöhter Magnetflussdichte nicht mit derselben Drehgeschwindigkeit folgen; vielmehr folgen die Partikel der Drehbewegung der Magnetanordnung 108 langsamer hinterher. Aufgrund des Nacheilens der Partikel hinter der Drehbewegung der Magnetanordnung 108 und aufgrund der wendeiförmigen Struktur der Magnetanordnung 108 wird ein Partikel sukzessive von

verschiedenen Bereichen erhöhter Magnetflussdichte angezogen, welche immer näher an dem abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 liegen. Hierdurch ergibt sich eine auf die Partikel einwirkende axiale Komponente der magnetischen Anziehungskraft der rotierenden Magnetanordnung, welche bei den vorstehend beschriebenen Drehrichtungen der Magnetwendeln 128 und der Haltewelle 124 nach unten, zu dem abnahmeseitigen Endbereich 168 der Hülse 152 hin gerichtet ist.

Zusätzlich wird die Bewegung der Partikel längs der Hülse 152 durch die Leitwendeln 170 und 174 geführt, so dass sich die an der Hülse 152 abgeschiedenen magnetisierbaren Partikel in die Abnahmebereiche 176 der Hülse 152 hinein bewegen.

Da sich die Partikel längs der Mantelfläche 166 der Hülse 152 nach unten bewegen und der Fluidkanal 206 von dem Fluid von oben nach unten durchströmt wird, wird die Abwärtsbewegung der Partikel längs der Hülse 152 nach unten von der Strömung des Fluids unterstützt. Die in die Abnahmebereiche 176 der Hülse 152 gelangten magnetisierbaren Partikel werden durch Abnahmevorgänge der jeweils zugeordneten Abnahmeeinrichtung 194 von der Hülse 152 gelöst und in den Partikelsammelbereich 190 bewegt.

Ein solcher Abnahmevorgang umfasst eine Bewegung des Abnahmemagneten 198 von der Ruhestellung in die Abnahmestellung, ein Verweilen des Abnahmemagneten 198 in der Abnahmestellung während einer Abnahmezeit und ein anschließendes Zurückbewegen des Abnahmemagneten 198 von der Abnahmestellung in die Ruhestellung, wobei dann die während der Abnahmezeit von dem Abnahmemagneten 198 von der Hülse 152 gelösten Partikel in den Partikelsammelbereich 190 gelangen.

Die Abnahmezeit beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 1 Sekunde und kann beispielsweise ungefähr 3 Sekunden betragen.

Der Abstand zwischen der Ruhestellung und der Abnahmestellung des Abnahmemagneten 198 beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 50 mm und kann beispielsweise ungefähr 100 mm betragen.

Das Zeitintervall zwischen zwei Abnahmevorgängen einer Abnahmeeinrichtung 194 ist abhängig von der im jeweils zugeordneten Abnahmebereich 176 anfallenden Partikelmenge.

Vorzugsweise wird die Abnahmezeit so gewählt, dass das pro Abnahmevorgang von dem Abnahmebereich 176 der Hülse 152 gelöste Partikelvolumen höchstens ungefähr 4 cm³, besonders bevorzugt höchstens ungefähr 2 cm³, beträgt.

Der im Partikelsammelbereich 190 angesammelte Partikelschlamm wird nach einer vorgegebenen Wartezeit dadurch aus dem Partikelsammelbereich 190 entnommen, dass das Auslassventil 192 für eine vorgegebene Ausschleuszeit geöffnet wird. Ein solcher Ausschleusvorgang wird periodisch wiederholt, während die Vorrichtung 100, vorzugsweise kontinuierlich, in Betrieb ist.

Insbesondere wird die Durchströmung der Fluidkammer 150 mit dem zu reinigenden Fluid vorzugsweise aufrechterhalten, während das Auslassventil 192 geöffnet ist.

Die Wartezeit und die Ausschleuszeit werden so gewählt, dass das Fassungsvermögen des Partikelsammelbereichs 190 nicht überschritten wird.

Alternativ hierzu kann der Befüllungsgrad des Partikelsammelbereichs 190 mit Partikelschlamm auch durch einen geeigneten Sensor ermittelt und bei Erreichen eines vorgegebenen Befüllungsgrads das Auslassventil 192 geöffnet werden.

Das gereinigte Fluid, aus welchem die magnetisierbaren Partikel beim Durchströmen des Fluidkanals 206 abgeschieden worden sind, strömt durch die Austrittsöffnung 210 des Fluidkanals 206 in den auslassseitigen Fluidraum 222 und von dort durch den Auslass 106 aus der Vorrichtung 100 hinaus und kann einer weiteren Verwendung zugeführt werden.

Eine in Figur 12 dargestellte zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Abscheiden magnetisierbarer Partikel aus schütt- oder fließfähigem Gut umfasst im Einzelnen die folgenden Bauteile:

Zentrales Bauteil ist eine Trommel 1. Ganz allgemein kann es sich um einen zylindrischen Körper handeln, beispielsweise einen Stab. Dieser ist von Magnetwendeln 2 umschlungen. Dabei sind zwei Magnetwendeln vorgesehen, die parallel zueinander den Stab 1 umschlingen. Zwischen den Einzelmagneten wie auch zwischen den beiden einander benachbarten Magnetwendeln verbleibt jeweils ein Spalt. Die Magnetwendeln 2 sind von einer Hülse 3 umgeben. Der von Hülse 3 umschlossene Innenraum ist ein abgeschlossener Raum. Dieser wird somit von dem zu reinigenden Gut - hier in flüssiger Form - nicht berührt.

Hülse 3 steht im vorliegenden Falle fest. Sie kann aber auch zusammen mit Trommel 1 umlaufen, beispielsweise dadurch, dass sie mit dieser drehfest verbunden ist. Hülse 3 weist eine Leitspirale 3.1 auf.

Hülse 3 ist von einem Gehäuse 4 umschlossen. Gehäuse 4 umschließt eine Kammer 5. Kammer 5 ist druckdicht gegenüber Drücken größer als 1 bar, beispielsweise 2, 3, 4 und mehr bar.

Die Kammer 5 weist an ihrem oberen Ende einen Einlass 5.1 für zu reinigendes Gut auf, und an ihrem unteren Ende einen Auslass 5.2 für gereinigtes Gut.

An das untere Ende von Kammer 5 ist eine Schleuse 6 angeschlossen.

Schleuse 6 umschließt einen Schleusenraum 6.1. Am unteren Ende der

Schleuse 6 befindet sich ein Schlammauslass 6.2. An diesem ist ein nicht gezeigtes Auslassventil angeschlossen. Dieses kann getaktet betrieben werden, beispielsweise in bestimmten Zeitabständen. Auch ist es denkbar, die

Schlammdichte zu erfassen, beispielsweise durch ein Schauglas in der

Schleuse 6, mittels eines optischen Sensors. In einem solchen Falle wird das Ventil immer bei Bedarf geöffnet, das heißt bei Erreichen einer gewissen Schlammdichte.

Auch kann der Schleuse 6 ein Einlassventil vorgeschaltet sein, das immer dann zugesperrt wird, wenn das Auslassventil öffnet.

Die Trommel 1 samt den Magnetwendeln 2 ist mittels eines oberen Lagers 1.1 und eines unteren Lagers 1.2 gelagert. Sie ist von einem Elektromotor 7 angetrieben. Es kann vorteilhaft sein, ein Führungsrohr 8 vorzusehen, das die Hülse 3 umschließt und zusammen mit dieser einen Ringraum 9 bildet.

Die Schleuse 6 ist umgeben von Magneten 10, von denen nur ein einziger hier dargestellt ist. Im Allgemeinen wird man eine Anzahl von Magneten 10 um die Schleuse 6 herumgruppieren, beispielsweise drei, vier und so weiter. Diese Magnete dienen der Übernahme von magnetisierbaren Metallteilchen, die sich im unteren Bereich der Hülse 3 während des Betriebes angesammelt haben. Die Übernahmemagnete können Permanentmagnete sein, die beispielsweise mittels eines Linearantriebes 11 auf und ab verfahrbar sind. Auch hier ist es denkbar, die Übernahmemagnete im Zusammenspiel mit dem Ventil am Schlammauslass 6.2, und gegebenenfalls auch mit einem Ventil am Schleu- seneinlass zusammenwirken zu lassen.

Es ist denkbar, eine ganze Anlage aus zwei oder mehreren der Vorrichtungen gemäß der Figur 12 zusammenzustellen. Die Anlage umfasst dann mehrere der dargestellten Vorrichtungen. Das Gehäuse 4 muss dann nicht unbedingt als zylindrische Hülse ausgebildet sein. Vielmehr kann ein einziges Gehäuse eine Mehrzahl von Vorrichtungen umschließen, so wie dargestellt.

Das zu behandelnde Gut kann flüssig sein. Es kann aus krümeligem und somit schüttfähigem Material bestehen, das feucht oder trocken ist.

Die Vorteile der Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen :

Die geschlossene druckdichte Ausführung erlaubt eine hohe Mengenleistung.

Die Magnetwendeln 2 befinden sich in einem durch die Hülse 3 abgeschlossenen Raum. Sie sind daher nicht von (flüssigem) Gut berührt und somit geschützt gegen Verunreinigungen. Aufgrund des Aufbaus arbeitet die Vorrichtung kontinuierlich. Es läuft zu reinigendes Gut ohne Unterbrechung durch die Vorrichtung hindurch, ohne Beeinträchtigung durch den Ausschleusvorgang . Dieser kann jederzeit durchgeführt werden, ohne Beeinträchtigung des Reinigungsvorganges.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 12 dargestellte zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden Fluid hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den Fig . 1 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Alle Merkmale der in Fig . 12 dargestellten zweiten Ausführungsform können auch mit der in den Fig. 1 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform kombiniert werden. Ferner können alle Merkmale der in den Fig . 1 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform auch mit der in Fig. 12 dargestellten zweiten Ausführungsform kombiniert werden.

Weitere besondere Ausführungsformen der Erfindung sind die Folgenden :

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Abscheiden von magnetisierbaren

Partikeln aus schütt- oder fließfähigem Gut, umfassend die folgenden Merkmale:

1.1 eine drehbar gelagerte, senkrecht stehende Trommel (1), die von

Magnetwendeln (2) umschlungen ist;

1.2 eine die Magnetwendeln (2) umgebende Hülse (3);

1.3 die Hülse (3) weist auf ihrem Außenumfang eine Leispirale (3.1) aus nicht-magnetischem Material auf;

1.4 die Hülse (3) ist von einem Gehäuse (4) umschlossen, sodass Hülse (3) und Gehäuse (4) eine Kammer (5) bilden;

1.5 die Kammer (5) ist gegenüber Drücken von größer als einem bar druckdicht; die Kammer (5) weist an ihrem oberen Ende einen Einlass (5.1) für ungereinigtes Gut, und an ihrem unteren Ende einen Auslass (5.2) für gereinigtes Gut auf;

das untere Ende der Kammer (5) ist an eine Schleuse (6) angeschlossen; am unteren Ende der Schleuse (6) befindet sich ein Schlammauslass (6.2). Vorrichtung nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) feststeht. Vorrichtung nach Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahmemagnete (10) auf und ab bewegbar sind. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung der Schleuse (6) ein Schauglas aufweist, und das eine optische oder sonstige Einrichtung zum Erfassen der Schlammdichte dem Schauglas zugeordnet ist. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitspirale (3.1) feststeht. Anlage zum kontinuierlichen Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus schütt- oder fließfähigem Gut, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Vorrichtungen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid, umfassend

ein Gehäuse (102) mit einem Einlass (104) für ungereinigtes Fluid und einem Auslass (106) für gereinigtes Fluid und

eine Magnetanordnung (108).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102) eine von dem Fluid durchströmbare druckdichte Fluid- kammer (150) enthält.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (108) mindestens eine Magnetwendel (128) umfasst.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (108) eine Haltewelle (124) mit einem polygonalen Querschnitt umfasst.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (108) in einer Axialrichtung (114) der Magnetanordnung (108) aufeinander folgende Magnetelemente (130) umfasst, wobei der mittlere axiale Abstand (S) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Magnetelementen (130) mindestens ungefähr

10 % der mittleren axialen Ausdehnung (L) der Magnetelemente (130) beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (108) durch eine Hülse (152) von der Fluid- kammer (150) getrennt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (152) an ihrer der Magnetanordnung (108) abgewandten Außenseite mit mindestens einer Leitwendel (170, 174) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (152) mit mehreren Leitwendeln (170, 174) versehen ist, die jeweils einem Partikel-Abnahmebereich (176) der Hülse (152) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Abnahmeeinrichtung (194) umfasst, die magnetisierbare Partikel von einem Partikel-Abnahmebereich (176) der Hülse (152) zu einem Partikelsammelbereich (190) der Vorrichtung (100) bewegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abnahmeeinrichtung (194) mindestens einen Abnahmemagneten (198) umfasst.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abnahmeeinrichtung (194) mindestens ein Zurückhalteelement (202) umfasst, welches ein Zurückbewegen von Partikeln aus dem Partikelsammelbereich (190) zu der Hülse (152) verhindert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) ein Führungsrohr (204) umfasst, welches die Hülse (152) umgibt und von dem Fluid durchströmbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das

Führungsrohr (204) an einem einlassseitigen Ende angeschrägt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch

gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (204) einen einlassseitigen Fluidraum (220) und einen auslassseitigen Fluidraum (222) miteinander verbindet und dass der einlassseitige Fluidraum (220) und der auslass- seitige Fluidraum (222) durch eine Trennwand (214) voneinander getrennt sind.

15. Verfahren zum Abscheiden von magnetisierbaren Partikeln aus einem zu reinigenden schütt- und/oder fließfähigen Fluid, umfassend Folgendes:

Einbringen des ungereinigten Fluids in eine Fluidkammer (150) in einem Gehäuse (102) einer Vorrichtung (100) zum Abscheiden der magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid;

Abscheiden der magnetisierbaren Partikel aus dem zu reinigenden Fluid mittels einer Magnetanordnung (108); und

Ausbringen des gereinigten Fluids aus der Fluidkammer (150).