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Permanentmagnetische Auffang- und Haftvorrichtung, insbesondere Magnetscheider
Die
Erfindung bezieht sich auf eine pernianentmagnetische Auffang- und Haftvorrichtung,
insbesondere auf einen Magnetscheider. Derartige Auffang- und Haftvorrichtungen
sind in zahlreichen Ausführungsformen und fiir verschiedene Verwendungszwecke bekannt.
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Bei einem dauermagnetischen Trommelscheider hat man vorgeschlagen,
eine geringe Zahl stab förmiger Dauermagnete mit einer einen Teil Ides Trommelinnern
sektorförmig überdeckenden, ferromagnetischen Platte zu verbinden, wobei der Trummelmantel
aus gegeneinander isolierten ferromagnetischen Stäben bestand. Hier handelt es sich
um ein, System von auf einem gemeinsamen Rückschlußkörper angeordneten Magnetstäben,
die eine Reihe von ferromagnetischen, durch magnetische Luftspalte voneinander getrennten
Leitstäben erregen.
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Die Erfindlung bezweckt die Verbesserung eines solchen Systems in
Richtung auf die Ausnutzung der vorhandenen Magnetkräfte, vor allem für die Tiefenwirkung,
um bei wirtschaftlich erträglichen Dimensionen auch die höheren Sichten eines Gutstromes
magnetisch zu beeinflussen, die Eisenteile herauszuziehen und festzuhalten.
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Erfindungsgemäß soll der Rückschlußkörper aus einer Platte bestehen,
auf der ein oder mehrere Magnetstäbe mit zur Rückschlußplatte parallel laufenden
Polenden im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind, wobei die
@ die Polenden unter Belassung eines Luftspaltes abdeckenden, gegeneinander durch
nichtmagnetische
Stäbe isolierten Leitstäbe eine Polplatte bilden,
die parallel zur Rückschlußplatte verläuft und mit dieser flächengleich ist.
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Die parallele Anordnung von Pol- und Rückschlußplatten bei entsprechender
Ausbildung der Magnetstabenden in Verbindung mit der Flächengleichheit der beiden
Platten bietet gegenüber den bekannten permanentmagnetischen Auffang- und Haftvorrichtungen
eine Reihe beachtlicher Vorteile.
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Die Parallelität der Platten und Polenden mit den sich daraus ergebenden,
stets gleichen Luftspalten ermöglicht eine gleichmäßige Gestaltung der zwischen
den Polen verlaufenden Kraftfelder. Die Flächengleichheit der Platten ergibt darüber
hinaus den kürzesten Kraftlinienweg zwischen den Platten an deren Enden und damit
eine stärkere Konzentration des Kraftlinienflusses.
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Jedes Abweichen von der Flächengleichheit verlängert den Kraftlinienweg
an den Plattenenden und schwächt das Kraftfeld ab. Eine über die Fläche der Rückschlußplatte
hinausreichende Fläche der Polplatte würde an ihren die erstere überragenden Teilen
keine praktisch wirksame Magnetisierunig mehr erhalten, es sei denn, daß man die
Magnetstäbe unwirtschaftlich dimensionierte. Die größte Magnetisierung der Polplatte
liegt im Bereich' des zwischen Rückschlußplatte und Polplatte vorhandenen Kraftfeldes.
Darüber hinausragende Teile der Polplatte sind dem Kraftlinienfluß abgewandt, werden
daher von der Masse Ider Kraftlinien nicht mehr erfaßt und bleiben demzufolge für
die Praxis magnetisch unwirksam.
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Ausschlaggebend für denWirkungsgrad ist, daß an den Plattenenden
für den kürzesten Weg der Kraftlinien gesorgt wird, wofür wichtigste Voraussetzung
Parallelität und Flächengleichheit von Rückschluß- und Polplatte sind. Gegenüber
einem für viele Zwecke nicht ausreichenden verhältnismäßig flach gelagerten magnetischen
Kraftfeld, das die in höheren Gutströmen befindlichen Eisenteile häufig nicht völlig
herauszuziehen vermag und allenfalls die Eisenteile aus dem unteren Bereich des
Gutstromes herauszieht, weist die Erfindung eine bisher nicht erreichte Tiefenwirkung
auf.
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Dazu tritt die größere Stoßkraft und Entmagnetisierungsfestigkeit
durch den gleichbleibenden Querschnitt der Luftspalte zwischen Polenden und Polplatte.
Man kann zwischen Polplatte und Magnetstäben mit gleichem Erfolg auf eine Platte
aus antimagnetischem Werkstoff anordnen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten sind nachstehend an Hand der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele geschildert. Es zeigt Fig. 1 ein
Magnetsystem für die neue Auffang-und Haftvorrichtung mit zwei ungleichnamig polarisierten
Magnetstäben im Querschnitt, Fig. 2 einen Längsschnitt zu Fig. 1 mit mehreren hintereinander
angeordneten gleichen Systemen, Fig. 3 ein Magnetsystem mit drei abwechselnd ungleichnamig
polarisierten Magnetstäben im Querschnitt, Fig. 4 ein solches mit fünf abwechselnd
ungleichnamig polarisierten Magnetstäben im Querschnitt, Fig. 5 ein Magnetsystem
mit zwei gleichpolarigen Magnetstäben und einer Leitzunge im Querschnitt, Fig. 6
ein Magnetsystem mit drei gleichpolarigen Magnetstäben und zwei Leitzungen im Querschnitt,
Fig. 7 ein Magnetsystem mit einem einzelnen Magnetstab im Querschnitt.
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Auf einer ferromagnetischen Eisenleitplatte 5 sind nach Fig. 1 zwei
Stabmagnete 6 beliebigen Querschnitts, die vorzugsweise aus aushärtbaren Al-Ni-
bzw. Al-Ni-Co-Magnetstählen od ä. Magnetstahllegierungen bestehen, miteinander entgegengesetzter
Polrichtung senkrecht angebracht und befestigt. Man kann nun mehrere Systeme der
Fig. 1 in beliebiger Anzahl hintereinander anordnen oder diese Systeme auf eine
gemeinsame ferromagnetische Eisenleitplatte, die als magnetischer Rückschluß dient,
anbringen, wie es in dem Längsschnitt der Fig. 2 dargestellt ist. Man kann so die
Auffangvorrichtung in jeder gewünschten Länge ausbilden, wobei die jeweils hintereinanderliegenden
Magnete mit gleicher Polrichtung angeordnet sind.
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Auf den beiden frei nach oben ragenden ungleichnamigen Polen der
beiden Magnetstäbe liegt eine antimagnetische Platte 3 auf und ist befestigt. Auf
dieser antimagnetischen Platte 3 wiederum ist eine Platte angeordnet, die in Längsrichtung
der Auffang- und Haftvorrichtung abwechselnd aus ferromagnetischen Eisenleitstäben
1 und antimagnetischen isolierenden Zwischenstücken 2 zusammengesetzt und durch
Schweißen, Löten, Gießen, Verschrauben, Vernieten oder sonstwie miteinander zu einer
einheitlichen Platte verbunden ist.
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Zwischen den frei von der Eisenrückschlußplatte 5 aufragenden Polen
der Magnetstäbe 6 und der aus Eisenleitstäben 1 und antimagnetischen Zwischenstücken
2 zusammengesetzten Platte entsteht durch die antimagnetische Platte 3 eine antimagnetische
Zone. Außerdem bilden stich an der oberen zusammengesezten Platte 1, 2 durch die
antimagnetischen Zwischenstücke 2 antimagnetische Zonen, die im magnetischen Kneils
wie Luftspalte wirken. Man kann auch die antimagnetische Platte 3 und die antimagnetischen
Zwischenstücke 2 fortlassen und durch Luftspalte ersetzen. Aus Festigkeits- und
Befestigungsgründen ist die in Fig. 11 gezeigte Anordnung jedoch in den meisten
Fällen vorteilhafter.
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Die magnetischen Felder der frei aufragenden Pole der Magnetstäbe
6 dringen durch die antimagnetische Platte 3 in die ferromagnetischen Leitstäbe
I der zusammengesetzten Platte I und 2 ein, wobei die Kraftlinien sich in den Eisenleitstäben
I der zusammengesetzten Platte 1, 2 sammeln und in gebündelter Form nach außen stoßen,
während die restlichen Kraftlinien an den ferromagnetischen Leitstäben I umgebogen
werden und sich nach links und rechts durch Überspringen über die antimagnetischen
Zwischenstücke 2 von dem N-Pol des einen Magneten zu dem S-Pol des anderen Magneten
kurzzuschließen versuchen. Dieser Verlauf der Kraftlinien, der in Fig. 1 gestrichelt
angedeutet ist, macht die gesamte Auffangoberfläche der Auffangvorrichtung magnetisch.
Die antimagnetische Zone 3
aus antimagnetischem Material oder in
Gestalt eines Luftspaltes ist notwendig, um ein vorzeitiges Entmagnetisieren durch
das Abreißen und Entfernen der aufgefangenen oder aufgespannten Eisenteile zu verhindern.
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Die beschriebene Auffangvorrichtung kann noch seitlich sowie auf
der Vorder- und Hinterseite mit antimagnetischen Kopfblechen 4 bzw. 7 versehen werden,
um die Magnetsysteme im Innern ,delr Auffangvorrichtung vor Verschmutzungen zu schützen.
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Die Seitenbleche 4 können auch aus ferromagnetischem Eisen bestehen,
so daß sich die äußeren magnetischen Kraftlinien über die Seitenwände 4 von N nach
S kurzschließen können. Ebenso kann das vordere und hintere Kopfblech 7 aus fefromagnetischem
Eisen bestehen, jedoch dürfen die ferromagnetischen Leitstäbe 1 nicht mit diesen
beiden Kopfblechen 7 in Berührung kommen, da sonst an der Stoßstelle mit dem Ende
der Platte 1,2 das äußere magnetische Feld verschwinden würde.
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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist der der Fig. I ähnlich,
jedoch sind hier drei Magnetstäbe 6 nebeneinander auf der ferromagnetischen Eisenrückschlußplatte
5, und zwar mit abwechselnder Pol richtung, angeordnet. Im übrigen ist der Aufbau
derselbe wie bei der ersten Ausführungsform. Es können auch hier mehrere solcher
Systeme in beliebiger Anzahl hintereinander zu einer Einheit zusammengesetzt werden.
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Selbstverständlich können auch mehr als drei Magnetstäbe 6 mit abwechselnder
Polrichtung nebeneinander zu einem System vereinigt und solche Systeme wiederum
in beliebiger An!zeh'l hintereinander angeordnet werden. Fig. 4 zeigt beispielsweise
eine Auffangvorrichtung mit fünf nebeneinander angeordneten Magnetstäben 6 mit abwechselnder
Polrichtung.
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Eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung zeigt Fig. 5. Diese
Form unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß zwei Magnetstäbe 6 mit
gleicher Polrichtung auf der ferromagnetischen Eisenrückschlußplatte 5 befestigt
sind.
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Die magnetischen Kraftlinien der gleichnamigen Pole S, S der Magnetstäbe
6 an der Eisenrückschlußplatte 5 werden durch eine zwischen den beiden Magnetstäben
6 befindliche und mit der Eisenrückschlußplatte 5 fest verbundene ferromagnetische
Eisenleitzunge 8 nach oben in Richtung ,der freien Polenden N, N oder Magnetstäbe
6 abgeleitet, so daß hier ein S'-Pol entsteht. Im übrigen ist der Aufbau derselbe
wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird eine noch bessere und gleichmäßigere
Verteilung der Kraftlinienfelder an der Oberfläche der Auffangvorrichtung erzielt.
Selbstverständlich können auch hier wieder beliebig viele solcher Systeme hintereinander
angeordnet werden.
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Man kann auch beliebig viele Magnetstäbe 6 mit gleicher Polrichtung
mit entsprechend vielen Leitzungen 8 nebeneinander anordnen. Fig. 6 zeigt beispielsweise
ein magnetisches Auffangsystem mit drei nebeneinanderliegenden gleichpolarigen Magnetstäben
6 und zwei zwischen den Magnetstäben 6 angeordneten ferromagnetischen Leitzungen
8, die mit der ferromagnetischen Eisenrückschlußplatte 5 fest verbunden sind.
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Fig. 7 zeigt schließlich ein magnetisches Auffangsystem mit nur einem
Magnetstab 6. Im übrigen ist der Aufbau derselbe wie bisher beschrieben.
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Bei den oben beschriebenen Auffang- und Haftvorrichtungen können
die ferromagnetische Rückschlußplatte 5 und die zusammengesetzte Deckplatte I, 2
eine ganz beliebige Form haben, so daß die gesamte Auffang- und Haftvorrichtung
eine entsprechende Aufbauform erhält.