DE1160130B

DE1160130B - Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Filterung vorzugsweise magnetisch leitender Partikel aus stroemenden Medien

Info

Publication number: DE1160130B
Application number: DES65937A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sommermeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-11-23
Filing date: 1959-11-23
Publication date: 1963-12-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur magnetischen Filterung vorzugsweise magnetisch leitender Partikeln aus strömenden Medien und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Magnetfiltern, insbesondere bei Durchlauffiltern, wird eine kurzzeitige intensive Berührung des Magnetkörpers durch das zu reinigende Medium durch die Wahl der Strömungsrichtung erreicht. Diese Art führt zwar schon zu einem recht beachtlichen Filterwirkungsgrad. Jedoch sind kleinste Schwebeteilchen hauptsächlich nichtmagnetischer Art dadurch nicht auzzuscheiden. Dazu bedarf es eines nachgeschalteten mechanischen Filters, der aber dann den Vorteil des Magnetfilters, nämlich seine kleinen Baumaße, wiederaufhebt, da seine Durchflußleistung hauptsächlich durch die aktive Filterfläche bestimmt wird.

Es sind weiterhin Zentrifugalfilter bekannt, die zur Reinigung oder Trennung die unterschiedlichen Zentrifugalkräfte der Medien und Einlagerungen ausnutzen, Die Verunreinigungen werden dabei zusammen mit einem Teil des Mediums an der Außenwand eines Behälters abgeleitet, während im Zentrum des Behälters ein geringer Teil des Gesamtdurchsatzes gereinigt abgenommen wird. Es ist notwendig, den größeren Teil des Mediums, welcher zusammen mit den Verunreinigungen in den Ölbehälter abgeleitet wird, vorher nochmals über ein mechanisches oder magnetischen Filter zu leiten, um zu vermeiden, daß die Verunreinigungen wiederholt konzentriert durch die Förderpumpe laufen.

Bei diesen Zentrifugen und den darüber hinaus bekannten Freistrahlzentrifugen ist ein erheblicher Teil mechanischer Bauaufwand erforderlich. Dieser führt insbesondere zu einer schwierigen Reinigung, die darüber hinaus nur bei Stillstand der Zentrifuge erfolgen kann. Trotz dieses Aufwandes haben diese Zentrifugen meist keine kontinuierlichen Durchsätze. Dieses beschränkt ihre Anwendbarkeit auf wenige Spezialgebiete. Die wenigen Zentrifugen mit kontinuierlichen Durchsätzen liefern relativ kleine Mengen an gereinigten Medien, so daß sie auch nur in Einzelfällen zur Anwendung kommen können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur magnetischen Filterung vorzugsweise magnetisch leitender Partikeln aus strömenden Medien zu schaffen, welches die Eigenschaften der magnetischen Filterung und die eines Zentrifugalfilters vereint, um dadurch während der magnetischen Filterung auch kleinste magnetisch leitende Teile sowie nicht magnetisierbare Teile aller Größenordnungen ausscheiden zu können. Weiterhin ist es Aufgabe der Er-Verfahren und Vorrichtung

zur magnetischen Filterung

vorzugsweise magnetisch leitender Partikel

aus strömenden Medien

Anmelder:

Heinrich Sommermeyer,
Gera, Ronneburger Str. 13

Heinrich Sommermeyer, Gera,
ist als Erfinder genannt worden

findung, Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die geringen mechanischen Bauaufwand erfordern, schnell und einfach auch während des Betriebes gereinigt werden können und mit den zur Zeit üblichen Strömungsgeschwindigkeiten in Rohrleitungen auskommen, die über laminare Strömungsverhältnisse nicht hinauszugehen brauchen.

Dieses wird erfindungsgemäß erreicht durch die gleichzeitige Erzeugung einer im Filterbereich der Magnetwirkung etwa gleichgerichteten Fliehkraft. Das zu reinigende Medium wird dabei dem Magnetfilter mit einer die laminare Strömung nicht beeinträchtigenden Geschwindigkeit zugeführt.

Bei einer vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist eine Schnecke, die aus einer ganzen Schnecke oder Schneckensegmenten bestehen kann, in einem Rohr drehbar befestigt. Sie ist um eine Achse gewunden, die entsprechend der Art der Zuführung des Mediums hohl oder massiv ausgebildet ist. Die Hohlachse ist zwischen den Gängen vorzugsweise mit radialen Bohrungen versehen. Beim Drehen der Schnecke werden die an der Außenwand abgelagerten Verunreinigungen bzw. ausgeschiedenen spezifisch schwereren Teile wahlweise nach oben oder unten transportiert. Auf diese Weise ist eine Reinigung des Filters während des Betriebes möglich, aber ebenso auch eine kontinuierliche Reinigung im Sinne eines automatischen Filters für Fälle, in denen große Mengen von Verunreinigungen anfallen, wie z. B. bei Kühlemulsionen der Schleifmaschinen.

Um bei kontinuierlicher Reinigung keinen großen schmirgelnden Verschleiß zu erzielen, wird die

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Schnecke mit einem ganz geringen Abstand vom Hohlzylinder angeordnet, so daß immer ein ganz dünner Belag an Verunreinigungen bleibt.

Die Anzahl der Schneckengänge bestimmt die Feinheit des erforderlichen Ausscheidungsgrades.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung sieht vor, das in den Rohrleitungen strömende Medium zumin-. dest durch eine um etwa 180° umlenkende Windung des Rohres zu führen. Im Scheitelpunkt oder am Ende der Windung ist in der nach außen zeigenden Wand des Rohres eine Öffnung eingearbeitet, die durch eine Abzweigung verschlossen ist.

Es liegt im Rahmen dieser Erfindung, weitere Windungen mit entsprechenden Öffnungen der ersten Windung nachzuschalten, auch kann in oder an der Abzweigung ein Magnetsystem oder ein anderes Filtersystem angebracht werden, um die Verunreinigungen festzuhalten.

Es ist gut zu erkennen, daß so nur ein geringer mechanischer Aufwand erforderlich und auch die Reinigung einfach und schnell möglich ist.

Die Erfindung bringt einen hohen Wirkungsgrad, der durch die Anzahl der spiral- oder schraubenlinienförmigen Windungen zur extremen Feinheit gesteigert werden kann. Es werden somit auch alle verschleißmindernden Bedingungen erfüllt, die man sowohl an ein Ölfilter als auch an ein Luftfilter stellen kann. Die groben, harten, schweren und für den Verschleißfortschritt in erster Linie maßgebenden Partikeln werden sofort bevorzugt gebunden. Feinste Korngrößen werden, falls sie die erste Station passieren konnten, in der zweiten Windung ausgeschieden. Eine dritte und vierte Windung geben dann die Gewähr einer Feinstreinigung im Sinne der Mikro-Filterung, jedoch ohne jegliche Korngrößenbegrenzung nach unten.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schneckenfilter mit Zuführung direkt in die Schneckengänge im Schnitt,

Fig. 2 ein Schneckenfilter mit Zuführung durch die Hohlachse und automatischer Abführung der Verunreinigungen im Schnitt,

•Fig. 3 ein Filter mit einer 180°-Windung,

Fig. 4 ein Filter mit einer 360°-Windung,

Fig. 5 ein Filter mit einem Absperrschieber,

Fig. 6 ein Filter mit mehreren Windungen und einer entsprechenden Anzahl Abzweigstutzen,

Fig. 7 eine Draufsicht auf das Filter nach Fig. 6.

Das Filter nach Fig. 1 besteht aus einem rohrartigen Gehäuse 1, welches in geeigneter Form magnetisch induziert ist. Das Feld des Magneten kann dabei in axialer Richtung oder quer zum Gehäuse 1 vorgesehen sein. Für die Reinigung von gasförmigen Medien wird die Innenwand des Gehäuses 1 außerdem oder nur mit Öl benetzt. In dem Gehäuse 1 ist eine ein- oder mehrgängige Schnecke 2, die um eine massive Achse 3 angeordnet ist, gelagert. Das Gehäuse 1 ist oben mit einer Zufluß- 4 und unten mit einer Abflußöffnung 5 versehen.

Das Filter nach Fig. 2 entspricht hinsichtlich Gehäuse 1 und Schnecke 2 dem Filter nach Fig. 1. Die Schnecke 2 ist jedoch um eine Hohlachse 6 angeordnet, die drehbar im Gehäuse 1 gelagert ist. Die Hohlachse 6 ist mit radialen Bohrungen 7 und an ihrem oberen Ende 8 mit einem Anschluß für den Zufluß versehen. Mit einem Abdeckblech 9 über dem Gehäuse 1 werden die Verunreinigungen abgeleitet.

Werden beim zuerst beschriebenen Filter die Zentrifugalkräfte, die durch das Durchfließen der Schneckengänge erzeugt werden, zum Reinigen benutzt, so kommt beim vorstehend beschriebenen Filter (Fig. 2) der tangentiale Austritt aus der Hohlachse hinzu. Das Magnetfilter bzw. die Ölberieselung unterstützt die Ablagerung in starkem Maße. Durch das Drehen der Schnecke werden beim Filter nach Fig. 2 die Verunreinigungen nach oben abgeführt.

ίο Ein in seinem Durchmesser reduziertes Rohr 10 (Fig. 3) ist halbkreisförmig gebogen. Die Flüssigkeit durchströmt das Rohr 10 in Pfeilrichtung. Am Ende des Halbkreises ist das Rohr 10 an seiner Außenwand mit einer Aussparung 11 versehen, die durch einen rohrförmigen Abzweigstutzen 12 verschlossen ist. Dieser Stutzen 12 ist vorzugsweise aus antimagnetischem Material gefertigt und durch ein Magnetsystem 13 umschlossen. Das Ende des Stutzens 12 ist durch einen Deckel 14 verschlossen. Auf dem Deckel 14 kann gleichfalls oder zusätzlich ein Magnetsystem befestigt werden. Ebenso kann gegenüber des Abzweigstutzens 12 eine ähnliche weitere Abzweigung vorgesehen werden, durch die spezifisch leichtere Teilchen aufgenommen werden.

Die Arbeitsweise ist folgende: Durch das Rohr wird das zu filternde Medium gedruckt oder gesaugt. Infolge der kurzen Krümmung des Rohres werden die spezifisch schwereren Partikeln nach außen geschleudert (Beharrungsvermögen und Zentrifugalwirkung) und an der Rohrwandung entlanggeschoben. Der Abzweigstutzen 12 nimmt die ausgeschleuderten Teilchen auf. In diesem Stutzen 12 wirkt zugleich das Magnetsystem 13, das nach unten mit einer ferromagnetischen Abdeckplatte, dem Deckel 14, abgeschlossen ist. Durch die Axialmagnetisierung des Magnetsystems 13 in Verbindung mit dem eisernen Verschlußdeckel 14 wird die Saugintensität dieses Magnetsystems nach unten verlagert, so daß die auszufilternden Teilchen in diese Aussparung hineingesaugt werden und sich zuerst an dem Deckel 14 absetzen. Dieses System beschleunigt und stabilisiert den Vorgang speziell bei der Filterung von ölen.

Bei der Anwendung eines Luftfilters, also bei FiI-terung staubhaltiger Luft, tritt vor, in oder an diesem Stutzen 12 ein an sich bekannter Ölbenetzer.

Der Filter nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen in der Anordnung und in der Wirkungsweise dem nach Fig. 3. Die Flüssigkeit wird jedoch in einer Rohrschleife 15 um 360° umgeleitet. Dadurch wirkt eine längere Zeit die Zentrifugalkraft auf die Einlagerungen, die dadurch vollständiger an der Rohraußenwand entlanggeschoben werden.

Das Filter nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 durch einen Absperrschieber 16, der zwischen Rohr 10 und Stutzen 12 vorgesehen ist.

Dadurch ist es möglich, während des Betriebes der Anlage eine Reinigung des Stutzens 12 vorzunehmen. Dabei wird der Deckel 14 abgeschraubt und das Magnetsystem 13 vom Stutzen 12 herabgezogen. Aus dem Stutzen 12 können nun ohne Mühe die Verunreinigungen entfernt werden.

In den Fig. 6 und 7 sind drei schraubenförmige Windungen 17 eines Rohres als drei nacheinanderliegende Filter angeordnet. Jede Windung ist etwa an ihrem Scheitelpunkt mit einem Abzweigstutzen versehen. Dadurch wird das Medium kurz nacheinander dreifach gesäubert.

Die gleiche Wirkung ist zu erzielen, indem die drei Rohrwindungen spiralförmig angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur magnetischen Filterung vorzugsweise magnetisch leitender Partikeln aus strömenden Medien, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Erzeugung einer im Filterbereich der Magnetwirkung etwa gleichgerichteten Fliehkraft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß das zu reinigende Medium dem Magnetfilter mit einer die laminare Strömung nicht beeinträchtigenden Geschwindigkeit zugeführt wird.

3. Filtervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnecke (2) in einem magnetisch induzierten Gehäuse (1) zur Ablagerung der Verunreinigungen vorgesehen ist.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) um eine drehbare Hohlachse (6) mit radialen Bohrungen (7) herumgeführt ist.

5. Filtervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine um 180° oder mehr gekrümmte Leitung (10) vorgesehen ist, an deren äußeren Bogenradien im Scheitel oder am Ende der Krümmung sich ein Abzweigstutzen (12) mit Magnetstopfen (13) befindet.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Leitungsspirale (15, 17) besteht, wobei jeder Bogen einen Stutzen mit Magnetstopfen aufweist.

7. Filtervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Magnetstopfen eine drahtbürstenähnliche Kratze im Abzweigstutzen angebracht ist.

8. Filtervorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aussparung im Rohr (10) und dem Abzweigstutzen (12) ein Ventilschieber (16) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 349 909.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen