BE503907A

BE503907A -

Info

Publication number: BE503907A
Authority: BE
Priority date: 1951-05-01
Also published as: DE968799C

Description


  SEPARATEUR A AIMANT PERMANENT.

  
L'invention concerne un séparateur de forme cylindrique appelé

  
à séparer les particules fines et très fines, notamment aussi des particules susceptibles uniquement d'une faible aimantation à partir de produits en vrac de toute-espèce, ainsi que de produits pâteux, liquides, gazeux et de milieux se présentant comme des poussières ou des poudres de diverses consistances. Les cylindres à aimant permanent ou à électro-aimant, employés dans ce but à ce jour, sont munis intérieurement de systèmes magnétiques qui engendrent sur la surface du cylindre des circuits magnétiques s'étendant à l'extérieur et très largement ouverts, afin de réaliser une plus grande action en profondeur, dirigée extérieurement. Les champs magnétiques sont relativement intenses en divers endroits de la surface du ou.des cylindres; ils se disloquent cependant fortement à mesure de leur éloignement de cette surface et subissent

  
une dispersion considérable. De tels cylindres séparateurs ne conviennent

  
que dans les conditions normales, c'est-à-dire, pour séparer de grosses particules de fer d'avec une masse en vrac. Lorsqu'il s'agit de séparer des particules ferreuses extrêmement fines à partir de milieux pulvérulents pâteux ou liquides ou de milieux gazeux à grande proportion d'impuretés et, plus spécialement, lorsqu'on vise à séparer des particules peu magnétisables, l'action de tels séparateurs devient problématique et imparfaite en raison

  
de la dispersion magnétique inégale dans le voisinage de l'aire latérale du cylindre, c'est-à-dire que, à proximité immédiate de la surface du cylindre, ces particules subissent en raison de la densité élevée du champ en cet endroit, une séparation relativement efficace, ce qui n'est plus le cas à une faible distance de l'aire latérale du cylindre et lorsque la masse se présente sous couche épaisse, celà en raison du champ magnétique disloqué et fortement dispersé. Par conséquent, plus la couche de la masse est épaisse ou plus la densité des milieux à séparer est élevée, plus la séparation des particules magnétisables devient imparfaite et incomplète avec leur distance de l'aire latérale.

   On a déjà expérimenté une solution consistant en un cylindre en fer offrant une perméance magnétique et tournant entre deux pôles fixes d'un électro-aimant, afin de produire la séparation de matières peu magnétiques à partir de la masse en vrac dans les fentes étroites délimitées par ces pôles et le cylindre rotatif, les particules peu magnétisables ne subissant principalement dans ce cas qu'une déviation angulaire permettant leur séparation de la masse en mouvement. Toutefois, ces dispositifs n'ont pas été non plus en mesure de satisfaire complètement aux conditions requises, vu que les fentes, qui doivent être relativement étroites afin de réaliser un champ de force intense, ne laissaient passer que des quantités réduites de matière en vrac,

  
La présente invention a pour objet un séparateur fonctionnant d'après le principe de l'aimant permanent et qui ne présente pas les défauts susindiqués. Il s'agit d'un dispositif travaillant automatiquement et dans lequel grâce à l'action conjuguée de l'enveloppe et du système magnétique intérieur de construction particulière, on réalise, dans un creux tournant prévu dans cette enveloppe, un champ magnétique de blocage de forme annulaire à ouverture relativement importante et à densité élevée, ce champ étant ainsi propre à éliminer à partir des milieux qui le traversent, les particules extrêmement fines, même celles qui subissent difficilement une action magnétique 

  
Les dessins annexés montrent quelques exemples du séparateur selon l'invention :
Fig. 1 est une coupe longitudinale du séparateur ; Fig. 2 est une coupe suivant A-A ; Fig. 3 est une coupe suivant B-B ; Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un séparateur selon une variante ; Fig. 5 est une coupe transversale correspondante ; Fig. 6 est une coupe d'un séparateur dont l'arbre forme sa culasse de fer.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
monobloc qui présente une partie de droite et une partie de gauche comportant chacune plusieurs barreaux 1 formant autant d'aimants permanents. Les barreaux magnétiques 1 des deux parties sont supportés par les bords extérieurs des faces en regard de disques circulaires perméables 2 réunis rigidement entre eux, ces barreaux étant disposés parallèlement à l'axe de rotation, concentriquement autour de celui-ci et avec les pôles identiques orientés dans la même direction (Fig. 2), tandis que les pôles tournés vers l'intérieur des barreaux magnétiques 1 présentent des polarités opposées (Figo l)o L'assemblage rigide des disques ferromagnétiques 2 entre eux est assuré utilement par un tronçon

  
 <EMI ID=2.1> 

  
perméables 2 et le tube 3 peuvent former une seule pièce moulée, pour des raisons de fabrication par exemple. Les distances entre les disques perméables

  
2, auxquels sont fixés les barreaux magnétiques 1, sont choisies de façon à déterminer, entre les pôles intérieurs et opposés N et S, un entrefer magnétique annulaire approprié à lignes de force fortement directionnelles. Comme il est impossible d'obtenir, lors de la confection des barreaux magnétiques

  
1, que ceux-ci présentent toujours un flux uniforme, les inégalités qui se manifestent dans le champ magnétique peuvent être éliminées en remplaçant

  
les barreaux magnétiques par un aimant annulaire unique. Cet aimant annulaire,

  
 <EMI ID=3.1> 

  
comme il a été démontré par la pratique, de tels aimants annulaires peuvent présenter des différences de structure et donc engendrer des effets différents dans les différentes zones actives du champ magnétique. Afin de remédier à cet inconvénient et réaliser un champ de blocage absolument homogène, entre les pôles en regard, l'invention prévoit une disposition consistant à recouvrir les pôles intérieurs par des barres annulaires perméables 5 qui captent le rayonnement polaire des barreaux 1 ou de l'aimant annulaire de sorte que l'on obtient en tous les points entre les pôles intérieurs, un champ de blocage annulaire uniforme, dressé, et orienté dans le sens axial.

   Le circuit magnétique fermé ainsi établi comprend l'aimant 1, le disque perméable 2, la culasse 3 montée sur l'arbre, et l'autre disque perméable et son aimant 1; et n'est interrompu que par l'entrefer annulaire formé entre les disques perméables 5, la culasse centrale 3 montée sur l'arbre 4 étant au potentiel magnétique zéro absolu. Afin de rendre ces systèmes magnétiques utilisables pour l'application envisagée par l'invention, on entoure ceux-ci d'une enveloppe en matière non magnétique par exemple, montée sur l'arbre 4, de telle manière qu'une partie de la surface de l'enveloppe présente un creux de section rectangulaire, qui fait le tour complet de la périphérie, qui s'enfonce dans l'intervalle formé entre les deux parties du système magnétique, et qui sert au guidage des milieux à séparer.

   L'enveloppe peut être d'une pièce, ou bien comporter trois parties, ceci pour des raisons d'assemblage et conformément à la Tige 1, à savoir, la moitié de gauche 6, la moitié de droite 7 et la partie médiane 8 située axialement dans le creux et présentant les disques annulaires latéraux 9, 10. On peut cependant tout aussi bien relier rigidement les systèmes magnétiques intérieurs à l'enveloppe cylindrique non magnétique, de façon que l'ensemble du séparateur puisse tourner dans les paliers llo On peut, sans nuire au fonctionnement du séparateur, faire en sorte que seule l'enveloppe cylindrique tourne autour de l'arbre 4, ce dernier ainsi que les systèmes magnétiques étant montés fixes dans les paliers

  
 <EMI ID=4.1> 

  
Les produits de toute espèce à séparer sont introduits pendant la rotation de l'enveloppe, dans les champs de blocage du creux annulaire;

  
de sorte que, sous l'influence du champ de blocage magnétique intense et rigidement dirigé, les constituants magnétisables des milieux en question voient leur mouvement fortement freiné et se séparent de la masse en adhérant aux disques annulaires 9, 10 du creux, tandis que les produits non magnétisables traversent la gorge annulaire sans être influencés. Conformément à la Fig. 3, les produits magnétisables qui adhèrent aux disques annulaires 9, 10 peuvent-être guidés sur un râcloir 12 et évacués. Lorsque la masse à séparer comporte des constituants à faible aimantation, il n'est pas nécessaire d'employer un râcloir, vu qu'une déviation d'un angle réduit des produits magnétisables suffit déjà pour assurer la séparations

  
Afin de renforcer le caractère directionnel rigide des lignes de force du séparateur - qui, tel que décrit ci-dessus, assure déjà un degré de séparation excellent - et d'empêcher que les lignes de force du champ de blocage, ne se disloquent et ne s'enflent quelque peu aux périphéries extérieure et inférieure, des barres perméables 5, circonstance qui pourrait encore être préjudiciable dans certains cas limites relatifs à la séparation particulièrement délicate de certains milieux, l'invention propose que les disques annulaires 9, 10 du creux de l'enveloppe soient formés en une matière offrant une perméance magnétiques Dans ce cas, les lignes de force passent des barres perméables 5 des pôles intérieurs aux disques annulaires perméables 9, 10 de l'enveloppe par lesquels elles sont concentrées et dirigées,

   de sorte que l'enflement ne peut plus être aussi accentué que précédemment  La partie axiale 8 du creux de l'enveloppe est constituée, ici également,

  
en une matière non magnétique, afin d'empêcher tout court-circuit entre les pôles NS en regard. Par conséquent, la présence de tels disques annulaires 9,10 en une matière offrant une perméance magnétique produit un nouvel effet amélioré par rapport à celui des modes d'exécution décrits jusqu'icio

  
Un autre moyen d'empêcher l'enflement et la dislocation des lignes de force du champ de blocage vers l'extérieur et vers l'intérieur le long de l'axe

  
et d'améliorer davantage l'effet précité, consiste à disposer sur la partie axiale et non magnétique 8 du creux une autre plaque annulaire perméable

  
13, de sorte que les lignes de force partant des disques perméables 5 des systèmes magnétiques intérieurs et traversant les flasques 9,10 de l'enveloppe sont forcées de suivre le chemin de moindre résistance, passant par

  
la plaque annulaire 13, lors de leur trajet de N à S, de sorte que l'on obtient désormais entre les pôles intérieurs un champ de blocage parfaitement

Claims

uniforme et non disloque. On peut d'ailleurs prévoir plusieurs disques annulaires 13, ce qui améliore encore l'effet décrit ci-dessus et visant à dresser le champ de blocage formé par les lignes de force.

Alors que, dans les séparateurs décrits à ce jour, il s'agissait

de dispositifs dont le creux de l'enveloppe était magnétique sur la totalité

de son pourtour, il existe également des cas où il est utile que l'enveloppe

cylindrique ne soit magnétique qu'en partie, l'autre partie du creux de l'en veloppe étant non magnétique, afin d'assurer une meilleure séparation des

constituants magnétisables.

Les Figs 4 et 5 montrent un tel dispositif, dont le principe et <EMI ID=5.1>

contre, dans la nouvelle variante, et toujours conformément à l'invention,

un secteur seulement - ici la moitié, à titre d'exemple - des disques perméables 2 décrit ci-dessus est garnie d'aimants 1, ces disques étant d'ailleurs réduits ici de moitié. On peut cependant, sans nuire au principe de

l'invention, choisir des secteurs de diverses grandeurs, que l'on garnit ensuite d'aimants 1 d'une manière appropriée. De même, et comme déjà indiqué

à propos de la Fige 1, les secteurs 2 sont reliés par une culasse tubulaire

3 qui, ici également, présente un potentiel magnétique zéro, de sorte que

la partie, non garnie d'aimants 1, du creux de l'enveloppe, est non magnétique. Grâce à cette caractéristique du séparateur, dont l'enveloppe est également formée en une matière antimagnétique, on a la possibilité de mieux

séparer les particules magnétisables d'un milieu quelconque dans la.zone à

potentiel magnétique zéro et de mieux les évacuer de cette zone. Dans ce cas,

le système magnétique et l'arbre sont montés fixes dans les paliers, tandis

que l'enveloppe cylindrique, entraînée, tourne autour du système magnétique.

Par ailleurs, l'exposé fait à propos de la Figo 1 s'applique aussi à la dernière variante.

La Fig. 6 montre le même dispositif que les Figso 4 et 5, sauf

qu'ici les secteurs 2 et l'arbre 4 forment un tout rigide. Dans cette variante, l'arbre sert en même temps de culasse magnétique, tandis que, dans les

Figs 1 et 4, la culasse est constituée par un tube 3 qui forme également le support de l'arbre 4. Cette disposition n'affecte en rien le circuit magnétique proprement dit; au contraire elle permet de réaliser une simplification de la fabrication.

Les systèmes à aimant permanent suivant les Figs 1,4 et 6 peuvent être montés côte à côte, en un nombre voulu quelconque, sur un arbre

commun, cependant que l'enveloppe, établie de la manière décrite ci-dessus

comprend plusieurs systèmes dans une seule unité cylindrique.

REVENDICATIONS.

1) Séparateur à aimant permanent de forme essentiellement cylindrique, pour la séparation des plus fines particules magnétisables à partir

de masses en vrac de toute espèce, notamment de milieux constitués par des

poussières ou des poudres, ainsi que de gaz et de liquides, caractérisé par

la prévision, sur un arbre, formant culasse magnétique, d'un système magnétique annulaire entouré d'une enveloppe non magnétique et construit de façon

à enclaver un creux formé dans l'enveloppe situé entre les pôles écartés, opposés et de nom contraire de ce système, et dont les dimensions sont déterminées par la hauteur et la largeur du champ magnétique.

2) Séparateur à aimant permanent selon 1, caractérisé en ce que

la culasse est formée par deux disques (2) perméables au flux magnétique et

reliés par un tube (3), plusieurs aimants permanents (1) en forme de barreaux

étant disposés sur les bords extérieurs de ces disques, concentriquement et

parallèlement à l'axe (4), de façon que leurs pôles de nom contraire, tournés ver l'intérieur, soient situés en regard.

3) Séparateur à aimant permanent selon 1 ou 2, caractérisé en

ce que les pôles tournés vers l'intérieur, des barreaux aimantés sont recou-

<EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1>

en ce que chacun des groupes de barreaux magnétiques (1) peut être remplacé par un aimant annulaire.

5) Séparateur à aimant permanent selon 1,2,3 ou 4, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique est constituée en une matière antimagnétique, tandis que les parois (9, 10) de cette enveloppe, déterminée par le creux sont constituées en une matière perméable.

6) Séparateur à aimant permanent selon 1,2,3,4 ou 5, caractérisé en ce que le fond (8) du creux annulaire de l'enveloppe est muni d'une ou de plusieurs plaques annulaires perméables (13) placées verticalement dans ce creux.

<EMI ID=8.1>

sé en ce que la culasse (3) portant les systèmes magnétiques présente la forme d'un secteur, la disposition étant telle que le champ magnétique ne s'étend que sur une partie de l'enveloppe cylindrique.