DE1061019B - Magnetfilter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Magnetfilter mit ringförmigem Magnetsystem, in dessen Mitte ein zentrales Zu- oder Abflußrohr für das zu filtrierende Medium mündet.

Bei einem bekannten Magnetfilter dieser Art (US A.Patentschrift 2 307 954) sind mehrere Hufeisenmagnete unterhalb eines trichterförmig ausgebildeten Abflußrohres kreisförmig mit nach dem Kreisinnern weisenden Magnetpolen angeordnet. Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, daß sich bei Hufeisenmagneten die eingefangenen Eisenteilchen nicht nur an den Polen, sondern auch an anderen Stellen des Magnets anlagern und von diesen Stellen, sobald sich kleinere Barte gebildet haben, durch Erschütterungen oder Sog leicht abgerissen und erneut in den Flüssigkeitskreislauf gebracht werden. Auch ist die Filtrierwirkung derartiger Magnete nicht gut, da die magnetische Hauptfeldstärke örtlich eng begrenzt ist und folglich die im Flüssigkeitsstrom mitgeführten Eisenteilchen der Kraftwirkung des Hauptmagnetfeldes nur sehr kurzzeitig ausgesetzt sind.

Bei einem anderen bekannten Magnetfilter (deutsche Patentschrift 957 254) umschließt eine magnetische Filtereinheit die Mündung der ölansaugleitung und nimmt sie. teilweise oder ganz in sich auf. Die magnetische Filtereinheit besteht dabei aus einem oder mehreren Ringmagneten, auf deren Polen auch Ringpolplatten angeordnet sein können. Falls der Ringmagnet nicht durch Polplatten abgedeckt ist, wird ·— sobald größere Mengen Eisenabrieb eingefangen sind — dieser Abrieb nur noch sehr schwach festgehalten und durch Sog oder Erschütterungen leicht in Form zusammengeballter Klumpen abgerissen und dem Ölkreislauf wieder zugeführt. Dieser Nachteil kann zwar durch Abdeckung der Pole des Ringmagnets mittels Polplatten zum Teil behoben werden; jedoch treten nicht nur an den Rändern, sondern auch auf der Oberfläche der Polplatten magnetische Feldlinien aus, so daß auch hier Abrieb angesammelt wird, der nur schwach haftet und leicht abgerissen wird. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der Gradient des magnetischen Hauptfeldes verhältnismäßig klein, so daß, selbst wenn die Feldstärke groß ist, die Anziehungskraft auf die im zu reinigenden Medium schwebenden Teilchen verhältnismäßig klein, d.h. die Filterwirkung dieses Magnetsystems gering ist.

Bei einem anderen bekannten Dauermagnetsystem (deutsche Patentschrift 849 878) sind zwei mit gleichen Polen an einer Weicheisenplatte etwa gleicher Größe wie die Polendflächen angeordnete Dauermagnetstäbe vorgesehen, deren äußere Pole Weicheisenplatten tragen, die an allen Seiten die Magnetpole überragen. Bei einem solchen Magnetsystem ist der Magnetwerkstoff nur sehr unvollständig ausge-Magnetfilter

Anmelder:

ARGO G. m. b. H. für Feinmechanik,
Stuttgart-W; Klüpfelstr. 6

Dipl.-Phys. Oskar König,. Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

nutzt, da sich beide Dauermagnetstäbe gegenseitig teilweise entmagnetisieren..

Dieser Nachteil ist bei einem anderen bekannten Magnetsystem (deutsche Patentschrift 722 182) dadurch vermieden, daß ein .Dauermagnetstab in einem Weicheisentopf oder Weicheisenkäfig mit seinem einen Pol auf dem Topf- oder Käfigboden aufsitzt und so der Topf oder der Käfig als magnetische Leitfläche wirkt, durch die der Entmagnetisierungsfaktor des Dauermagnetstabes verkleinert wird. Derartige Magnetsysteme werden bevorzugt als Filterstopfen in die ölwanne von Motoren od. dgl. eingesetzt. Da sich ein derartiges Magnetsystem durch angenähert optimale Ausnutzung des Magnetwerkstoffes auszeichnet, ist es an sich naheliegend, derartige Magnetsysteme auch in Durchlauffiltern zu verwenden. Infolge des runden Querschnittes dieses Magnetsystems ist jedoch bei Verwendung mehrerer solcher Systeme meist keine gute Raumausnutzung gegeben.

Auch gelang es bisher nicht, den Flüssigkeitsstrom so über diese Magnetsysteme zu leiten, daß alle Magnetsysteme gleichmäßig an der Reinigung der Flüssigkeit teilnehmen, insbesondere auch gleiche Mengen Abrieb einfangen und daß der Flüssigkeitsstrom über seinen Querschnitt annähernd gleichmäßig gereinigt wird.

Um die Nachteile der erwähnten Magnetfilter zu vermeiden, sieht die vorliegende Erfindung eine derartige Anordnung des Magnetsystems vor, daß ein ringförmiges, mit dem Rinnenboden aufliegendes Leitblech aus weichmagnetischem Material mit einem ringförmigen Magnet mit lotrechter Magnetisierung oder mit einem Kranz von in Abständen voneinander angeordneten, senkrecht magnetisierten Magnetstäben

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versehen ist, wobei die schräggestellten Wände des Leitbleches bis annähernd zur Ebene der oberen Polfläche reichen.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt im Axialschnitt die Anordnung des Magnetsystems des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 ist ein Teil einer Draufsicht hierzu in axialer Richtung;

Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 eine zweite Ausführungsform;

Fig. 4 ist ein Teil einer Draufsicht dazu;

Fig. 5 zeigt wieder in axialem Schnitt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Ringmagnet Verwendung findet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besteht das Abscheidemagnetsystem aus einem Kranz stabförmiger Magnete c, die in einem aus Eisen, also weichmagnetischem Werkstoff bestehenden ringrinnenförmigen Träger r, und zwar innerhalb einer schrägwandigen Rinnet konzentrisch zu dem der Abführung der gereinigten Flüssigkeit od. dgl. dienenden Absaugrohr e aufrecht stehend angeordnet sind. Die wirksamen (oberen) Polflächen der Stabmagnete c ragen nur ganz wenig über den oberen Rand der äußeren Wand des als Leitblech wirkenden Rinnenringes r hervor. Die innere Wand dieses Rinnenringes kann die oberen Magnetpolflächen noch etwas mehr überragen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Rinnenring umgibt dabei das untere Ende des Absaugrohres e mit reichlichem Zwischenraum, der dem Durchtritt der gereinigten Flüssigkeit od. dgl. dient.

Der Rinnenring r ruht mit dem Rinnenboden auf einem Verschluß deckel n, welcher der Befestigung des ganzen Systems in der bereits gebräuchlichen Ausnehmung im Boden der ölwanne α dient.

Zwischen dem Verschlußdeckel η und der Unterfläche der ölwanne α kann zweckmäßig der Rand eines glockenförmigen Grobsiebes b eingespannt sein, welches zum Fernhalten von groben, auch nicht magnetisierbaren Teilchen dient, welche sich in der zu reinigenden Flüssigkeit, beispielsweise Schmieröl, befinden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 sind die Magnetstäbe c anstatt in einer ringsum laufenden Rinne in einzelnen napfförmigen schrägwandigen Vertiefungen d' in der oberen Stirnfläche der hier als Magnetträger dienenden Abschlußschraube h angeordnet. Diese aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Schraube h kann an Stelle der sonst üblichen Ablaß schraube in der ölwanne α angeordnet sein.

Im gezeichneten Beispiel ist in angemessenem Abstand über dem Magnetsystem eine Leitplatte f aus Nichteisenmetall angeordnet. Ferner ist auf den Rand einer zentrischen Vertiefung der Schraube h ein Ring m in solcher Anordnung aufgesetzt, daß das zu reinigende öl od. dgl., bevor es aus der die tiefste Stelle der ölwanne bildenden zentrischen Vertiefung durch das Rohr e abgezogen wird, in Zusammenwirkung mit der Leitplatte f veranlaßt wird, über die Magnetpole c in gleichmäßigem breitem Strom von geringer Höhe hinwegzustreichen. Der Ring m aus weichmagnetischem Material dient auch der Fortführung der inneren Leitblechwand, die dadurch über die obere Magnetpolfläche hinausragt.

Es hat sich gezeigt, daß die aus dem Medium abgeschiedenen Eisenteilchen sich in dem Zwischenraum zwischen den Magnetstäben c und den schrägen Wänden des Rinnenringes r bzw. der Näpfe d' festsetzen und dort bis zur Vornahme der Reinigung festgehalten werden, also nicht wieder unbeabsichtigt in den gereinigten ölstrom zurückgelangen können.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist für solche Fälle geeignet und bestimmt, bei denen das Magnetsystem nicht im Boden der Ölwanne oder des Mediumbehälters angeordnet ist, sondern in die Umlauf leitung eingebaut werden soll.

Hier ist das Gehäuse / mit einem Zuführungs- bzw. Abzugstutzera χ bzw. y ausgestattet, wobei die Funktionen dieser beiden Stutzen vertauscht werden können. In dem aus weichmagnetischem Metall bestehenden, als Magnetträger dienenden Rinnenring r ist innerhalb der ringsum laufenden Rinne d statt einzelner Magnetstäbe c ein Ringmagnet C₁ gleichachsig zum Stutzen y angeordnet. Im Querschnitt ähnelt die Anordnung des Rinnenringes derjenigen nach Fig. 1, und die Führung der zu reinigenden Flüssigkeit od. dgl. geschieht in ähnlicher Weise wie dort. Die Innenwand des Rinnenringes ragt über die obere Magnetpolfläche des Ringes C₁ hinaus und ist selbst als Zu- oder Ableitrohrstutzen ausgebildet.

Das Gehäuse I selbst ist durch einen dicht aufgesetzten und mittels Schraube 0 befestigten Gehäusedeckel k abgeschlossen.

Durch eine derartige Anordnung des Magnetsystems ergibt sich ein sehr billiges Magnetfilter, das wesentliche betriebliche Vorteile bietet. So wird das Permanentmagnetmaterial nahezu optimal ausgenutzt, da der Entmagnetisierungsfaktor durch die Verwendung zusätzlicher Leitflächen stark verkleinert wird. Eine wesentliche Einsparung an teurem Werkstoff ist die Folge. Die Leitflächen wirken außerdem gleichzeitig als Abschirmung, so daß keine Streufelder entstehen können. Überdies wird das Magnetfeld durch die nach der Erfindung vorgesehene radial-zentrale Anordnung der Pole bzw. Leitflächen stark inhomogen, so daß der Gradient des magnetischen Feldes groß und damit auch die Anziehungskraft auf die im zu reinigenden Medium schwebenden Eisenteilchen ebenfalls groß ist. Ferner wird mit dieser neuen Anordnung erreicht, daß alle Teile des Magnetsystems gleichmäßig an der Reinigung des Mediums teilnehmen, insbesondere auch gleiche Mengen Abrieb einfangen, wodurch die Kapazität des Magnetsystems voll ausgenutzt wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Anordnung nach der Erfindung ist, daß der Flüssigkeitsstrom über seinen Querschnitt annähernd gleichmäßig gereinigt wird.

Um eine besonders gute Abschirmung gegen Streufelder zu erreichen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, daß die Innenwand des Leitbleches über die obere Magnetpolfläche hinausragt.

In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, das Leitblech als Ring mit napfförmigen Vertiefungen auszubilden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist vorgesehen, daß die emporgezogene innere Ringwand als Zu- oder Ableitrohrstutzen ausgebildet ist.

Das Leitblech kann auch mit dem Filterunterteil eine Einheit bilden.

Claims (5)

Patentansprüche.

1. Magnetfilter mit ringförmigem Magnetsystem, in dessen Mitte ein zentrales Zu- oder Abflußrohr für das zu filtrierende Medium mündet, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Magnetsystems, daß ein ringförmiges, mit seinem Boden aufliegendes Leitblech aus weichmagneti-

schem Material mit einem ringförmigen Magnet (C₁) mit lotrechter Magnetisierung oder mit einem Kranz von in Abständen voneinander angeordneten, senkrecht magnetisierten Magnetstäben (c) versehen ist, wobei die schräggestellten Wände des Leitbleches bis annähernd zur Ebene der oberen Polfläche reichen.

2. Magnethalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Leitbleches über die obere Magnetpolfläche hinausragt.

3. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech als Ring mit napfförmigen Vertiefungen ausgebildet ist.

4. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die emporgezogene

innere Ringwand als Zu- oder Ableitrohrstutzen ausgebildet ist.

5. Magnetfilter nach den Ansprüchen!, bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech mit dem Filterunterteil eine Einheit bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 957 254, 849 878,
182, 681907;

USA.-Patentschrift Nr. 2 307 954;

deutsche Patentanmeldungen ρ 42571 (bekanntgemacht am 16.8.1951), ρ 6409 (bekanntgemacht am 2.5.1951);

Prospekt der Firma Chemaperm in Selm/Westf., vom Januar 1952, S. 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen