Permanentmagnetische Scheidewalze. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine permanentmagnetische Scheidewalze, bei welcher sich das erregende Magnetsystem an einem Eisenrüclkschlusskörper im Innern eines Walzenmantels befindet. Sie kann zum Ausscheiden bzw. Auseinandertrennen von magnetisierbaren Teilen, beispielsweise Eisen, Eisenoxyde usw. aus festen oder flüssigen Giitern aller Art dienen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass der Eisenrückschlusskörper zentral durch den Walzenmantel geführt ist. An dieseln zentralen Rückschlusskörper kann eine beliebige Anzahl von Magnetstäben angeord net werden, die sich z.
B. in gleichen Abstän den in peripherer Richtung ungleich polari siert unm den zentralen Eisenrückschlusskörper aufbauen und im Eisenrücksehlusskörper ein magnetisches Potential Null hervorrufen kön nen. Die magnetischen Kreise der zweckmässig frei aufragenden Pole können sich in diesem Fall über den gesamten Walzenmantel er strecken, so dass die Walze vollmagnetisch ist. Der zentrale Eisenrückschlusskörper kann als Achse für den Walzenmantel ausgebildet wer den, ohne dass die Achse magnetisch wird. Der zentrale Eisenrückschlusskörper kann mit einer Bohrung versehen sein, durch welche die Achse für den Walzenmantel hindurchge führt werden kann. Die Achse kann auch in diesem Falle unmagnetisch bleiben.
In den Fig. 1 bis 9 der beiliegenden Zeich nung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt: Die Fig. 1 und 2 zeigen eine permanent magnetische Walzentrommel 1 mit einem im Innern befindlichen Magnetsystem, das aus vier Magnetstäben 2, vorzugsweise aus aus- härtbaren Al-Ni, Al-Ni-Co- oder sonstigen ähn lichen aushärtbaren Magnetlegierungen be- sLeht, die mit ihrem einen Polende gleichnamig polarisiert, konzentrisch an einen gemein samen, zentral um die Achse oder an der Achse angeordneten,
zentral durch den Walzenmantel geführten ferromagnetischen Eisenrückschluss- körper 3 durch Schweissen, Löten, Verschrau ben oder dergleichen befestigt. sind, so dass das ganze Magnetsystem eine Einheit bildet.
Mehrere solcher Einzelmagnetsysteme der be schriebenen Art sind nun in gewisser Anzahl je nach Länge der Scheidewalze 1 in der Längsachse hintereinander angeordnet., so dass ein zusammengesetztes Gesamtmagnet system innerhalb der Magnettrommel entsteht. Die magnetische Dichte der Kraftfelder ist in Polnähe am stärksten.
Zwischen den verhält nismässig weit auseinanderstehenden äussern Magnetpolen am Walzenmantelumfang wird die Kraftliniendichte nach bekannten magne tischen Gesetzen besonders in der Mitte sogar das Potential Null aufweisen, was uner wünscht ist, weil zu separierende Eisenteile dort abfallen können. Um dies zu verhindern, werden die Einzelsysteme der beschriebenen Art im Gesamtsystem der Trommelwalze ge geneinander in peripherer Richtung versetzt angeordnet. Durch diese versetzte Anordnung wird die unmagnetisehe Zone im magnetischen Sehlusskreis zwischen zwei Polen teilweise überbrückt.
Die Überbrückung wird noch in tensiver gestaltet, indem man um den Walzen mantel 1 noch ferromagnetische Leitstäbe 4 deichmässig am Walzentrommelumfang vor sieht. Die magnetischen Weicheisenstäbe 41 sind durch den antimagnetischen Mantel 1 voneinander getrennt. Durch die versetzte Gesamtanordnung der beschriebenen Magnet systeme in Verbindung mit den ferromagne- tischen Leitstäben 4 am Walzenumfang wird jetzt ein sicherer Transport der zu separie renden magnetisierbaren Teile aus dem Schüttgut gewährleistet, ohne dass man be fürchten muss, dass die Eisenteile zwischen den Polen im magnetischen Schlusskreis ab fallen können.
Die magnetischen Kreise ver laufen bei der Gesamtanordnung so, dass ein Teil der Kraftlinien der äussern Magnetpole durch den Mantel 1 und die Leitstäbe 4 weit nach aussen durchstossen und sich in weitem Bogen kurzzuschliessen versuchen, während der Restteil der Kraftlinien über die Weich- eisenleitstäbe 4 durch Überspringen sieh kurzschliessen.
Es findet somit. eine Unter teilung der Kraftlinienarbeit der äussern Magnetpole am Walzentrommelmantel 1 statt, und zwar einmal das tiefe Hineinstossen der Kraftlinien unmittelbar an den Polen in das zu behandelnde Schüttgut, um entferntere Eisen teile heranzuziehen, das andere Mal die Durch flutung der Weicheisenleitstäbe 4 durch Über springen der Kraftlinien auf den Walzen mantel 1, um die herangezogenen Teile am Walzenmantel sicher zu transportieren, wobei durch Versetzen der hintereinandergeschal teten Einzelmagnetsysteme auch die unmagne tischen Zonen im magnetischen Kreis zwischen den Polen an den Eisenleitstäben mit Magne- tismuts beschickt werden.
Die WV eicheisenleit- stäbe 4 können auch statt auf den Walzen trommelmantel 1 direkt in den Walzentrom melmantel 1 in Ausfräsungen und Aussparun- gen eingelegt oder eingegossen werden. Auch besteht die Möglichkeit, den Walzenmantel aus einzelnen voneinander getrennten Stäben antinragnetiseher und magnetisierbarer Art mit glatter oder unterbrochener Oberfläche zusammenzusetzen.
Bei Anordnung einer entsprechenden ge raden Vielzahl von Magneten kann man die am Walzentrommelunmfang- angebrachten weichmagnetischen Eisenleitstäbe 4 auch fort lassen, was in manchen Fällen auch erwünscbt ist, weil durch die engen Felder und gegen seitige Versetzung der Einzelmagnetsy steine schon ein gesicherter Transport der nmagne- tisierbaren Teile im Schüttgut am Walzen mantel gewährleistet ist. In jedem Falle aber unterstützen die weiehmagnetischen Eisenleit- siäbe 4 am Walzenumfang die Separierung im oben beschriebenen Sinne.
Eine zusätzliche Unterstützung in der Ver teilung der magnetischen Kraftlinie am Wal zenmantel könnte man noch dadurch errei chen, dass man die Aussenpole der Magnet stäbe 2 mit entsprechenden, die Kraftlinien verteilenden Weicheisenpolschuhen versieht.
In Fig. 3 ist unter Verwendung von vier Magnetstäben 2 ein Magnetsystem in der Wal zentrommel 1 aufgezeichnet, welches die Mög- lielhkeit ergibt, wertvolles Magnetstahlmaterial einzusparen und doch in analoger Weise, wie bereits beschrieben, mehrfache und in kürze ren Abständen unterteilte konzentrierte Ma gnetpolfelder am Walzenumfang zu erhalten.
Dies wird dadurch erreicht, dlass neben den Magnetstäben 2, die gleichnamig polarisiert an dem gemeinsamen zentralen Eisenrüek- schlussstück 3 angebraelht sind, vier zungen artige Eisen leitstäbe ö an-eordnet sind.
\Die vier gleichnamig polarisierten Innenpole der llagnetistäbe ', die sieh in dem gemeinsamen zentralen Eisenrüekselilussstüek sammeln, wer den nun durch die gleielie Anzahl ferro- magnetischer zungenartiger Eisenleitstäbe 5, die im Querschnitt nicht grösser gehalten wer den, als sie die Kraftlinien der Südpole auf zunehmen vermögen, vom zentralen ,Ei8en- rüekschlussstüek 3 nach aussen zum Walzen trommelmantel abgeleitet und bilden am Wal- ze ntrommelmantel vier Südpole S',
die sieh aussen am Walzentrommelmantel kurzschlie ssen. Die vier Eisenleitzungen 5 bilden dann mit dem zentralen Eisenrüekschlussstück ein einheitliches starres, sternförmiges Gebilde.
Bei den bisher beschriebenen Scheidewal zen handelt es sich nur um solche, die am ge. samten Walzenumfang Magnetismus erzeu gen, also keinen Teilausschnitt der Walzen oberfläche als magnetisch neutrale Zone be sitzen. Die Magnetsysteme befinden sieh im Innern des Walzenmantels und können mit Eiserrüekschlusskörper und Walzenmantel zu einer starren Konstruktionseinheit verbunden werden, oder aber Achse und Magnetsystem bilden für sich allein eine starre feststehende Einheit, und der Walzenmantel kann sieh, drehbar auf der Achse gelagert, um die Magnetsysteme herumbewegen.
Diese v oll magnetischen Seheldewalzen werden zweek- m ässi ug und am günstigsten im Transportband von Separieranlagen als Umlenk- oder An triebsrollen verwendet, wobei das auf das Transportband aufgebrachte unmagnetische Schüttgut dann an der Umlenkung des Ban des über die Scheidewalze nach vorn abgelei tetwird, während der magnetisierbare Anteil des Schüttgutes durch das Transportband hin durch so lange am Umfang der magnetischen Scheidewalze festgehalten wird, bis beim Ab laufen des Bandes von der Scheidewalze die T'eile abfallen.
Oder aber sie können als frei arbeitende, also nicht im Band arbeitende Magnetrollen, beispielsweise für flüssige, staubförmige und körnige Medien Verwen- dung finden, wobei die Scheidung der magne- tisierbaren Teilchen durch sogenannte Ab streifer bewerkstelligt, wird.
Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen vollmnagnetisehen Scheidewalzen wird nun ge mäss Fig. 4 an einem Teil des Walzenumfanges Magynetismtus hervorgerufen, während der arndere Teil des Walzenumfanges unmagne tisch gehalten wird, um an dieser Stelle die vom magnetischen Teil der Scheidewalze mit genommenen magnetisierbaren Teile des Schüttgutes automatisch auszuscheiden.
Bei dliesen teilmagnetischen Scheidewalzen steht das erregende Magnetsystem, verbunden mit dem zentralen Eisenrückschlusskörper, im In nern des Walzenmantels fest, während sich der Walzenmantel selbst um diese Magnet systeme herum bewegt# Fig. 4 zeigt eine permanentmagnetische Scheidewalze mit einem im Innern befind lichen Magnetsystem, wobei zwei gleichpolare Magnetinnenpole zweier Magnetstäbe 2 an dem zentralen Rücksehlusseisenkörper 3 der Achse angebracht sind, während die beiden gleichpolaren Aussenpole der beiden Magnet stäbe 2 frei zum Walzenmantel 1 aufragen. Die Kraftlinien der beiden gleichpolaren Innenpole sammeln sich im zentralen Eisen rückschlusskörper an der Achse und werden von hier aus durch zwei Eisenleitzungen 5 zur Walzenoberfläehe abgeleitet.
Dieses Ma gnetsystem füllt nur einen Segmentausschnitt des Walzeninnern aus, während der andere restliche Teil unbestückt und frei bleibt. Die magnetischen Kreise werden sich dann im magnetischen Segmentabschnitt am äussern Walzenmantel kurzschliessen. Die beiden ab schliessenden äussern Polaritäten zum magnet freien Segmentabschnitt der Scheidewalze versuchen aber auch, sich über die ferro- magnetischen Leitstäbe 4 des Walzenmantels hin im vom Magnetsystem unbestückten Teil kurzzuschliessen.
Der Kurzschlussweg ist aber so weit, dass sich in der Mitte des magnetfreien Walzenmautelabschnittes praktisch kein ma gnetisches Feld mehr befindet, also praktisch eine magnetisch neutrale Zone entstanden ist.
Diese Systemanordnung kann man zur Sepa- rierung allerfeinster magnetisierbarer Teil chen aus Schüttgütern und Medien nicht ver wenden, weil es möglich sein kann, dass diese Teilehen selbst. im schwächsten Feld des vom Magneten unbestückten Walzenmantelab- schnittes noch haften bleiben und nicht aus geschieden werden. Für übliche Separierungs- zwecke genügt diese Anordnung aber vollauf.
Die Fig. 5 zeigt ein Magnetsystem im Segmentaussehnitt der Scheidewalze 1, .bei welcher wiederum zwei Magnetstäbe 2 gleieh- polarig am zentralen Eisenrückschlusskörper an der Achse angebracht sind. Nur werden lhier die gleichpolaren Kraftlinien am zentra len Eisenrückschlusskörper 3 über eine einzige ferromagnetische Eisenleitzunge 5 zwischen den beiden Magnetstäben zum Walzenmantel hingeführt.
Diese Scheidewalze hat im vom Magnetsystem nicht bestüekten Segmentab schnitt an der Walzenoberfläche ein magneti- ches Potential Null, weil die beiden äussern gleichpolaren Magnetstäbe 2 sich nicht über die ferromagnetischen Eisenleitstäbe 5 des Walzenmantels 1 im vom Magnetsystem un- bestückten Teil des Walzenmantels kurzzu schliessen vermögen. Diese Seheidewalzenan ordnung kann man wegen der gut abgegrenz ten magnetischen Nullzone für alle Zwecke der Separierung verwenden.
So kann man, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, auch eine be liebige Anzahl ungeradzahliger Magnetstäbe 2 an dem zentralen Eisenrückschlusskörper 3 gleichpolarig anbringen, während die gleich- polarigen äussern Pole unter dem Walzen mantel 1 frei aufragend zu liegen kommen, wobei die gleiehpolarigen Innenpole der Magnetstäbe 2 durch eine entsprechende An zahl von Eisenleitzungen, die zwischen den Magnetstäben angeordnet sind, zum Walzen mantel frei aufragend hinleiten.
Man hat es somit in der Hand, durch Einbau der jeweils erforderlichen Vielzahl von gleichpolarigen Magnetstäben 2 und der entsprechenden Viel zahl von Eisenleitzungen 5 die magnetischen Kreise im magnetbestückten Segmentaussehnitt oberhalb des Walzenmantels zu verstärken oder zu schwächen, wobei die zu separieren den Eisenteile jeder Art in der magnetischen Nullzone am Walzenmantel 1 mit Sicherheit. ausgeschieden werden.
In Fig. 7 sind im Gegensatz zu Fig. 6 im magnetischen Segmentausschnitt der Scheidewalze 1 eine ungerade Zahl von Magnetstäben 2 mit den Innenpolen ungleich namig polarisiert. am zentralen Eisenrück- sehlussstück 3 der Achse angebracht. Diese Anordnung ergibt im unbelegten Segment abschnitt der Scheidewalze 1 an der Mantel oberfläche wiederum ein magnetisches Poten tial Null, weil die beiden äussern Polaritäten der beiden äussern Magnetstäbe 2 gleichpola- rig sind und sich im unbelegten Teil des Walzenausschnittes über dem Walzenmantel nicht kurzzuschliessen vermögen.
Gemäss Fig. 8 trägt der zentrale, als Achse ausgebildete Eisenrücksehlusskörper 3 einen Bügel 6 aus ferromagnetisehenmMaterial, auf dem fünf, also eine ungerade Anzahl von Magnetstäben 2 ungleiehnamig polarisiert an geordnet sind. Die zum Walzenmantel 1 abge bogenen Enden des Bügels 6 erhalten dadurch gleiche Polaritäten S', und es entsteht, ebenso wie bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 7, ein magnetisches Nullpotential.
Nach Fig. 9 sind die Magnetstäbe 2 auf dem Bügel 6 des als Achse ausgebildeten Eisenrückschlusskörpers 3 wiederum gleich polar angeordnet, wobei die innern Pole ein mal über zwei ferromagnetische Eisenleitzun- gen 5 zwischen zwei Magnetstäben 2 und das andere Mal durch die abgebogenen äussern Enden des Eisenrüekschlussbügels 6 als Leit- zungen zum Walzenmantel hinabgeleitet wer den. Auch hier erhält man scharf abgegrenzte magnetische und unmagnetische Zonen am Walzenmantel.
Auch bei den teilmagnetischen Scheide walzen kann man mehrere Einzelmagnet systeme hintereinander gemeinsam auf einer Achse zu einem gesamten Magnetsystem an ordnen und in peripherer Richtung gegenein ander versetzen, um die schwächeren Magnet felder eines Systems an der Manteloberfläche zu verstärken, wie dies auch bei magnetischen Scheidewalzen der Fig. 1 bis 3 der Fall ist.