Permanentmagnetisches Gerät zum Ausscheiden ferromagnetischer Teile Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein permanentmagnetisches Gerät zum Ausscheiden ferromagnetischer, insbesondere schwachmagnetisierbarer Teile, aus verschie denen Gütern.
Automatisch arbeitende Magnetscheide anlagen sind bekannt, und zwar auch in Form von rotierenden Körpern, die aber grössten teils elektromagnetisch erregt werden. Soweit rein permanentmagnetische Scheider ent wickelt wurden, sind sie auf der Erkenntnis aufgebaut, dass die elektromagnetischen Scheider in ihrer Abhängigkeit vom sie spei-. senden elektrischen Strom und den übrigen sehr empfindlichen Bauteilen den gestellten Anforderungen nicht genügen können. An permanentmagnetischen Scheidern sind Wal zen mit Magnetsystem bekannt, deren magne tische Felder in verhältnismässig sehr weit geöffneten Kreisen über die Walzenoberfläche verlaufen.
Diese magnetischen Felder sind nur unmittelbar an der Walzenoberfläche sehr stark, lockern sich aber mit grösser werdender Entfernung von der Walzenober fläche auf, d. h. streuen sehr. Sie eignen sich daher nicht für die Separierung von aller feinsten Eisenteilen aus stäubförmigen, brei igen oder flüssigen Medien, wie auch nicht aus stark verunreinigten gasförmigen Medien, insbesondere wenn diese letzteren schwach- magnetisierbare Teilchen enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Scheidegerät auf permanentmagnetischer Grundlage, welches vorzugsweise für die Separierung von feinsten schwachmagneti- sierbaren Teilchen gedacht ist. Das erfin dungsgemässe Gerät ist gekennzeichnet durch einen Rückschlusskörper rahmenförmiger Ge stalt, bei dem mindestens eine Seite als Achse aus ferromagnetischem Material ausgebildet ist, auf welcher mindestens eine Polscheibe angeordnet ist, die im Innern des Rück schlusskörpers zwischen einander gegenüber liegenden Permanentmagneten rotiert.
In der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele des erfindungsgemässen Scheidegerätes wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Scheide gerät, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Seitenansicht dazu;
Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf ein Scheidegerät anderer Ausführungsform, teil weise geschnitten; Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine Seitenansicht bzw: Draufsicht auf die Polscheibe, Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Scheide gerät wieder anderer Ausführungsform.
Das Scheidegerät gemäss Fig. 1 und 2 weist einen U-förmig gebogenen Weicheisen rückschlusskörper auf, von dessen Schenkeln 1 und 2 ein aus zwei Hälften bestehendes Magnetsystem und ferner an den Enden eine Achse 5 aus Weicheisen in Lagerkörpern 3, 4 getragen wird, derart, dass sich ein geschlosse- ner, rechteckiger Rückschlusskörper ergibt.
Die Hälften des Magnetsystems besteben aus einzelnen Dauermagnetstäben 6, die an den Schenkeln 1 bzw. 2 im Innern des Rück schlusskörpers derartig angeordnet sind, dass der eine Schenkel (1) Nordpolar und der andere Schenkel (2) Südpolar erregt wird.
Im Innern des Rückschlusskörpers liegen die Magnetpole mit Abstand einander gegenüber und bilden, entsprechend ihrer gegenpolaren Ausrichtung, über einen Luftspalt 7 ein magnetisches Feld. Im Luftspalt 7 befindet sich eine auf der Achse 5 drehbar gelagerte Polscheibe 8, welche aus ferromagnetischem Material besteht bzw. aus ferromagnetischen und elektrisch nicht leitenden Materialien zusammengesetzt ist.
Diese Scheibe ragt ent sprechend der Grösse ihres Durchmessers in den Luftspalt 7 hinein und unterteilt diesen so, dass die so entstehenden Abstände der Polscheibe von den Magnetpolen ungleich gross sind. Nach Fig. 1 liegt die rotierende Polscheibe 8 näher vor den Südpolen, so dass sich zu den Nordpolen ein grösserer Zwischen raum ergibt.
Dadurch wird das Magnetfeld der untern Gruppe am Umfang dieses Zwi- schenraums nach aussen gedrängt, d. h. das Feld im grösseren Luftspaltteil konvergiert gegen die Polscheibe 8 hin,
und es bleiben bei der Aufgabe des Separiergutes in den grösse ren Luftspalt 7 die ferromagnetischen Be standteile vorwiegend an der rotierenden Polscheibe 8 haften und werden von dieser aus dem magnetischen Sperrfeld ausgetragen und ausgeschieden. Um dies mit noch grösserer Sicherheit zu erreichen, kann der Polschuh 9 auf der nordpolaren Seite des Magnetsystems von antimagnetischem Blech 10 umkleidet werden. Im übrigen empfiehlt es sich, auch die nicht von Polschuhen abgedeckten Flä chen mit antimagnetischen Blechen 11 zu umkleiden, damit während des Betriebes eine Verschmutzung des Magnetsystems vermie den wird.
Bei dieser Ausführungsform des Scheide gerätes dreht sich die Polscheibe 8, angetrie ben von einem Kettenrad oder einer Riemen scheibe 12 auf der Achse 5, die ihrerseits, über die Lagerkörper 3 und 4, mit den Schenkeln 1 und 2 magnetisch verbunden ist.
Die Arbeitsweise des Scheidegerätes geht wie folgt vor sich: Das zu separierende Gut, gleich welcher Art, wird, während sich die Polscheibe 8 in Richtung des Pfeils 21 dreht, in den breiteren Luftspalt 7 mittels eines Trichters 22 eingebracht. Unter dem Ein fluss des Magnetfeldes, welches sich im Luft spalt 7 befindet, werden die magnetisierbaren Anteile von der rotierenden Polscheibe 8 auf gefangen und, entsprechend ihrer Drehung, aus denn magnetischen Sperrfeld ausgetragen. Die ferromagnetischen Teile fallen etwa senk recht unter der Achse 5 in Richtung des Pfei les 23 von der Polscheibe 8 ab.
Es können auch an der Polscheibe zusätzlich Abstreifer oder Bürsten vorgesehen werden.
Da je nach der Beschaffenheit des Sepa- riergutes bzw. nach der magnetischen Beein- flussbarkeit der ferromagnetischen Bestand teile das Magnetfeld stärker oder schwächer eingestellt werden muss, ist bei dem Scheide gerät nach Fig. 3 vorgesehen, bei ent sprechend längerer Achse 5 den Steg 13 des Rückschlusskörpers derart zu unterteilen, dass er sich auseinanderziehen lässt und die Schenkel 1,
2 dementsprechend auf der Achse 5 verschoben werden können, wodurch die Magnetpole einen grösseren bzw. kleineren Abstand voneinander einnehmen, ohne den magnetischen Rückschluss dabei zu unter brechen. Eine Ummantelung 14 verbindet dann die aufeinanderliegenden Enden des Steges 13.
Bei diesem Scheidegerät, bei welchem der Steg 13 verlängert und der Luftspalt 7 ver grössert ist, sind an Stelle einer einzigen Pol scheibe 8 zwei gegeneinander auf der Achse 5 durch einen antimagnetischen Ring 15 iso- lierte Polscheiben 8 verwendet, die im Ab stand nebeneinander im Luftspalt 7 umlau fen. Das zur Separierung notwendig offene Magnetfeld bildet sich dann in dem durch den Abstand der Scheiben 8 geschaffenen Zwi schenraum 16.
Je nach der Grösse des Zwischenraumes 16 kann in der Mitte zwischen den Polscheiben 8 noch eine weitere, profilierte Polscheibe 17 zwischen zwei antimagnetischen Ringen vor gesehen werden; vgl. Fig.4. Sie bewirkt durch ihre Profilierung gleichzeitig eine Auf teilung und Heranführung des Schüttgutes an die äussern Polscheiben 8, von denen die ferromagnetischen Bestandteile infolge ihrer stärkeren magnetischen Erregung in der Hauptsache aufgefangen werden. An Stelle einer ferromagnetischen Polscheibe 17 lässt sich auch eine Scheibe aus antimagnetischem Material verwenden.
Um zu verhindern, dass durch Wirbel ströme im Luftspalt 7 die rotierenden Pol scheiben 8 sich zu stark erwärmen, wird z. B. vorgeschlagen, die Polscheiben 8 aus einzel nen ferromagnetischen Sektoren bzw. aus abwechselnd ferromagnetischen und elek trisch nicht leitenden Zwischenschichten zu sammenzusetzen. Die Fig. 5 zeigt eine Pol scheibe aus einzelnen ferromagnetischen Sek toren 18, hingegen die Fig. 6 eine Scheibe abwechselnd aus ferromagnetischen Sektoren 18 und antimagnetischen Sektoren 19.
Bei dieser Ausführungsform können die Sektoren 18, 19 zentrisch auf einer Nabe 20 aus anti magnetischem oder magnetischem Material auslaufen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Rückschlusskörper umgestaltet. Der die Schenkel 1, 2 verbindende Steg ist hier durch eine zweite Achse 5 ersetzt, auf der ebenfalls, wie auf der gegenüberliegenden Seite der be schriebenen Ausführungsform, eine Pol scheibe 8 angeordnet ist.
Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, liegen die zusätzlichen Magnetpole gleichpolig ne beneinander und jeweils ungleichpolig sich gegenüber. Sie werden, ebenso wie die Pol scheiben 8, in der Mitte bis auf einen geringen Abstand aneinander herangeführt, um auf der gesamten Länge des Luftspaltes ein gleichmässig starkes Magnetfeld und eine durch den ganzen Luftspalt 7 sich erstrek- kende Auffangmöglichkeit zu schaffen.
Alle in bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrie benen Merkmale lassen sich selbstverständ- lieh auch auf diese Ausführungsform des Scheidegerätes anwenden.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzu weichen, gewisse Abänderungen an der Ge samtordnung vorgenommen werden können. Beispielsweise kann an Stelle einer Achse 5 eine Welle verwendet werden, welche dann in den Lagerkörper 3, 4 gelagert ist und mit der Polscheibe zusammen umläuft. Ferner ist es möglich, an Stelle von einzelnen Stab magneten jeweils für die Hälfte des Magnet systems einen kompakten Magnetblock an den Schenkeln 1, 2 anzuordnen.
Permanent magnetic device for separating ferromagnetic parts The present invention relates to a permanent magnetic device for separating ferromagnetic, in particular weakly magnetizable parts, from various goods.
Automatically operating magnetic separator systems are known, including in the form of rotating bodies, but most of them are excited electromagnetically. As far as purely permanent magnetic separators have been developed, they are based on the knowledge that the electromagnetic separators store in their dependence on them. send electric current and the other very sensitive components cannot meet the requirements. On permanent magnetic separators, rollers with a magnet system are known, the magnetic fields of which run in relatively wide open circles over the roller surface.
These magnetic fields are only very strong directly on the roller surface, but loosen up with increasing distance from the roller surface, ie. H. scatter very much. They are therefore not suitable for the separation of all the finest iron parts from dusty, pulpy or liquid media, as well as not from heavily contaminated gaseous media, especially if these latter contain weakly magnetizable particles.
The subject of the invention is a separating device based on permanent magnets, which is preferably intended for the separation of the finest weakly magnetizable particles. The device according to the invention is characterized by a return body of frame-shaped Ge, in which at least one side is designed as an axis made of ferromagnetic material, on which at least one pole disc is arranged, which rotates inside the return body between opposing permanent magnets.
In the drawing, various exemplary embodiments of the cutting device according to the invention are shown, namely FIG. 1 shows a plan view of a cutting device, partially in section, FIG. 2 shows a side view thereof;
3 shows a plan view of a cutting device of another embodiment, partially cut; FIGS. 4, 5 and 6 show a side view or plan view of the pole disk, FIG. 7 shows a plan view of a sheath in another embodiment.
The cutting device according to FIGS. 1 and 2 has a U-shaped bent soft iron yoke body, from the legs 1 and 2 of which a magnet system consisting of two halves and furthermore an axle 5 made of soft iron is carried in bearing bodies 3, 4 at the ends, in such a way that that a closed, rectangular return body results.
The halves of the magnet system consist of individual permanent magnet rods 6, which are arranged on the legs 1 and 2 inside the return body in such a way that one leg (1) north polar and the other leg (2) south polar is excited.
In the interior of the yoke body, the magnetic poles lie opposite one another at a distance and, in accordance with their polar alignment, form a magnetic field via an air gap 7. In the air gap 7 there is a pole disk 8 which is rotatably mounted on the axis 5 and which consists of ferromagnetic material or is composed of ferromagnetic and electrically non-conductive materials.
According to the size of its diameter, this disk protrudes into the air gap 7 and subdivides it so that the distances between the pole disk and the magnetic poles are unequal. According to Fig. 1, the rotating pole disc 8 is closer to the south poles, so that there is a larger space between the north poles.
As a result, the magnetic field of the lower group is forced outwards at the periphery of this space, i. H. the field in the larger part of the air gap converges towards the pole disc 8,
and it remains in the task of the separated air gap 7, the ferromagnetic Be constituents mainly adhere to the rotating pole disc 8 and are discharged from the magnetic blocking field and excreted by this. In order to achieve this with even greater security, the pole piece 9 on the north polar side of the magnet system can be encased in antimagnetic sheet metal 10. In addition, it is advisable to cover the surfaces not covered by pole pieces with antimagnetic sheets 11 so that contamination of the magnet system is avoided during operation.
In this embodiment of the sheath device rotates the pole disc 8, driven ben by a sprocket or a belt pulley 12 on the axis 5, which in turn, via the bearing body 3 and 4, with the legs 1 and 2 is magnetically connected.
The cutting device works as follows: The material to be separated, regardless of type, is introduced into the wider air gap 7 by means of a funnel 22 while the pole disk 8 rotates in the direction of the arrow 21. Under the influence of the magnetic field, which is located in the air gap 7, the magnetizable components are caught by the rotating pole disc 8 and, according to their rotation, discharged from the magnetic blocking field. The ferromagnetic parts fall approximately perpendicularly right below the axis 5 in the direction of the arrow 23 from the pole disc 8.
Wipers or brushes can also be provided on the pole disk.
Since the magnetic field has to be set stronger or weaker depending on the nature of the items to be separated or the magnetic influenceability of the ferromagnetic components, the cutting device according to FIG. 3 is provided with the web 13 with a correspondingly longer axis 5 to subdivide the return body in such a way that it can be pulled apart and the legs 1,
2 can accordingly be shifted on the axis 5, whereby the magnetic poles occupy a larger or smaller distance from one another without breaking the magnetic return path. A casing 14 then connects the ends of the web 13 lying on top of one another.
In this cutting device, in which the web 13 is lengthened and the air gap 7 is enlarged, instead of a single pole disc 8, two pole discs 8 isolated from one another on the axis 5 by an anti-magnetic ring 15 are used, which stood next to one another in the Ab Air gap 7 umlauf fen. The open magnetic field necessary for separation is then formed in the intermediate space 16 created by the spacing of the panes 8.
Depending on the size of the space 16 can be seen in the middle between the pole discs 8 yet another, profiled pole disc 17 between two anti-magnetic rings; see. Fig. 4. Due to its profiling, it simultaneously causes a division and introduction of the bulk material to the outer pole disks 8, of which the ferromagnetic components are mainly captured due to their stronger magnetic excitation. Instead of a ferromagnetic pole disk 17, a disk made of antimagnetic material can also be used.
In order to prevent eddy currents in the air gap 7, the rotating pole disks 8 heat up too much, z. B. proposed that the pole disks 8 from single NEN ferromagnetic sectors or alternating ferromagnetic and elec trically non-conductive intermediate layers to compose. FIG. 5 shows a pole disk made of individual ferromagnetic sectors 18, while FIG. 6 shows a disk made of alternating ferromagnetic sectors 18 and non-magnetic sectors 19.
In this embodiment, the sectors 18, 19 can terminate centrally on a hub 20 made of anti-magnetic or magnetic material.
In the embodiment according to FIG. 7, the return body is redesigned. The web connecting the legs 1, 2 is here replaced by a second axis 5, on which a pole disk 8 is also, as on the opposite side of the embodiment described, is arranged.
As can be seen from FIG. 7, the additional magnetic poles are homopolar ne side by side and each unequal pole opposite one another. Like the pole disks 8, they are brought close to one another in the middle, except for a small distance, in order to create a uniformly strong magnetic field over the entire length of the air gap and a catchment possibility extending through the entire air gap 7.
All of the features described with reference to FIGS. 1 to 3 can of course also be applied to this embodiment of the cutting device.
It is readily apparent that, without deviating from the basic concept of the invention, certain changes can be made to the overall order. For example, instead of an axis 5, a shaft can be used which is then mounted in the bearing body 3, 4 and rotates together with the pole disc. It is also possible to arrange a compact magnet block on the legs 1, 2 instead of individual bar magnets for each half of the magnet system.