DE10117659C2 - Hochgradienten-Magnetfilter und Verfahren zum Abtrennen von schwach magnetisierbaren Partikeln aus flüssigen Medien - Google Patents
Hochgradienten-Magnetfilter und Verfahren zum Abtrennen von schwach magnetisierbaren Partikeln aus flüssigen MedienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochgradienten-Magnetfilter und ein Verfahren zum Abtrennen
von schwach magnetisierbaren Partikeln aus flüssigen Medien, deren Funktionsprinzip aus
dem physikalischen Prinzip der Generierung von Feldstärkengradienten durch das Einbringen
einer ferromagnetischen Struktur in ein Magnetfeld abgeleitet ist.
Es hat sich bei derartigen Filtern bewährt, das erforderliche Magnetfeld durch
Permanentmagnete zu erzeugen, um die Baueinheiten raumsparender und kostengünstiger
herstellen sowie energiesparender gegenüber den Filtern mit Elektromagneten betreiben zu
können.
Eine derartige Einrichtung ist schon in der DE 33 12 207 A1 beschrieben. Diese enthält
feststehende Kammern, die mit einer magnetisierbaren ferromagnetischen Füllmasse gefüllt
sind. Für die Zu- und Ableitung eines flüssigen Mediums sind Stutzen vorgesehen. Jedes Paar
der Kammern weist eine gemeinsame Magnetisierungsanordnung auf, deren Magnetleiter aus
zwei einander gegenüberliegenden Teilen besteht, die auf verschiedenen Seiten von einer
durch die Mitten dieser Kammern durchgehenden Linie angeordnet sind. Jeder derartige Teil
schließt einen Magneten mit Polschuhen ein, die an den Kammern diametral zueinander in
Richtung quer zu der durch die Mitten der Kammern gehenden Linie angeordnet sind,
wodurch diese zwei Teile samt den ferromagnetischen Filterfüllmassen einen geschlossenen
magnetischen Kreis bilden.
Nachteilig sind hierbei der noch erhebliche Bauraum der Einrichtung und der komplizierte
Ablauf zur Aussonderung der ferromagnetischen Werkstoffe aus den flüssigen Medien.
Weiterhin ist gemäß der DE 196 26 999 C ein Hochgradienten-Magnetabscheider mit einer
magnetischen Einheit aus zwei Polen offenbart, die miteinander einen Zwischenraum bilden,
in dem sich ein homogenes Magnetfeld erzeugen lässt, mit einem Matrixrahmen, der sich um
eine Achse in eine Drehung versetzen lässt und zumindest teilweise einen ringförmigen, durch
Trennwände in Segmente abgeteilten Innenraum umschließt, sowie mindestens jeweils einer
Zufluss- und einer Abflussleitung. Aufgabe dieser Erfindung ist es, den Weg des Fluids inner
halb des Magnetfeldes zu vergrößern. Dies wird dadurch gelöst, dass die Breite der magneti
schen Einheit entlang dem Innenraum mindestens der Breite von zwei Segmenten entspricht
und im Bereich des Zwischenraums jedes Segment des ringförmigen Innenraums mit seinen
benachbarten Segmenten über jeweils eine Öffnung verbunden ist, wobei die Öffnungen
alternierend an einer ersten und einer zweiten, der ersten nicht gegenüberliegenden Stelle
angebracht sind.
Das Magnetfeld wird dabei auch von Permanentmagneten aufgebaut, die es schon gestatten,
den Separator kleiner und kostengünstiger herzustellen und die Betriebskosten zu senken.
Diese Einrichtung hat den Nachteilig, dass sich die Permanentmagnete für den erforderlichen
Rückspülvorgang nicht ausschalten lassen. Die in einem Karussell angeordneten
Filterkammern werden deswegen nach dem Filtervorgang im Magnetfeld zyklisch aus dem
Magnetfeldbereich gedreht und in der feldfreien Zone gespült. Anschließend werden die
Filterkammern wieder ins Magnetfeld gedreht und erneut mit der zu reinigenden Flüssigkeit
beaufschlagt, bis das Filter zugesetzt ist und ein weiterer Rückspülvorgang außerhalb des
Magnetfeldes erfolgen muss.
Ein solcher Karussellseparator erfordert einen konstruktiven Aufbau, der viele bewegte Teile
und vor allem zahlreiche Dichtungen vorsehen muss. Dies führt zu Verschleiß und Undichtig
keiten und damit zu einem erheblichen Wartungs- und Reparaturaufwand, was z. B. in einer
kommunalen Abwasseranlage unvertretbar ist.
Bei einem weiteren Hochgradienten-Magnetseparator entsprechend der DE 297 23 852 U1 ist
zumindest das Dichtungsproblem behoben. Dabei werden nicht die einzelnen Filterkammern
in das Magnetfeld hinein- und wieder herausbewegt. Das Filtersystem steht fest, und ein
Magnet wird mechanisch hin- und herbewegt, um den Filtervorgang bzw. das Rückspülen
einzuleiten. Jedoch sind auch hier viele bewegte Teile erforderlich. Hierzu ist zu ergänzen,
dass dort eine hohe Anzahl von Filterkammern vorhanden sind, deren Nutzung größtenteils
funktionsbedingt brach liegt. Ein nützlicher magnetischer Kurzschlusseffekt fehlt nicht nur in
der dortigen Offenbarung, sondern ist schon auf Grund der hohen Anzahl von Filterkammern
gar nicht angestrebt bzw. erkannt.
Darüber hinaus kann die Lösung gemäß der DE 690 17 401 T2 merkmals- und wirkungsmäßig
keine Anregung geben, weil es sich dort um einen Starkfeld-Magnetscheider handelt, der
sowohl in seinem hohen mechanischen Aufwand als auch in seiner ungünstigen
Wirkungsweise nachteilig ist. Diese Lösung gestattet keine Kompaktbauweise, da die
Erzeugung der dort beanspruchten Relativbewegung mechanisch aufwendig ist, insbesondere
auf Grund der aufzuwendenden und mechanisch zu bewältigenden Kräfte. Darüber hinaus
besteht dort das nicht angesprochene Problem der Reinigung.
Schließlich bleibt ein neu entwickelter Hochgradienten-Magnetabscheider, wie er in der WO 01/07167 A1
offenbart ist, für das zu lösende Problem außer Betracht, weil er für die Separie
rung ein verändertes konstruktives und Trennprinzip verfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochgradienten-Magnetfilter zum Abtren
nen von schwach magnetisierbaren Partikeln aus flüssigen Medien zu schaffen, der - unter
Verwendung eines Permanentmagneten zur Erzeugung des Magnetfeldes - eine kompakte,
wartungs- sowie reparaturarme Baueinheit darstellt, den Ablauf der Abtrennung der Partikel
einfach gestaltet, den Permanentmagneten für den erforderlichen Rückspülvorgang unwirk
sam macht, wobei die Teilevielfalt bzw. -anzahl weiterhin reduziert wird und das
Dichtungsproblem beseitigt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von
schwach magnetisierbaren Partikeln soll die weitgehend effiziente Anwendung des
Hochgradienten-Magnetfilters sichern.
Insgesamt soll aufgabengemäß bei der erfindungsgemäßen Ausführung durch den
Hochgradienten-Magnetfilter ein spezifisch stärkeres Feld infolge von Konzentration oder
Einsammeln der Feldlinien im Eisenkreis erzeugt werden, wobei bei einer zu vergleichenden
Magnetfläche gegenüber z. B. einem Starkfeld-Magnetscheider das Feld konzentriert
zusammengezogen wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, dass der Hochgradienten-Magnetfilter umfasst
- - ein den Hochgradienten-Magnetfilter aufnehmendes Gehäuse mit Mitteln zur Führung des flüssigen Mediums in einem Rohrsystem mit Vorlauf und Rücklauf,
- - einen den eigentlichen Hochgradienten-Magnetfilter bildenden Eisenkreis, in dem sich in einer, zwischen Polschuhen des Eisenkreises ausgebildeten Filterkammer ein Filter befindet, der von dem zu reinigenden Medium durchströmt wird,
- - mindestens einen in dem Eisenkreis angeordneten Permanentmagneten zur Erzeugung des Magnetfeldes zwischen den Polschuhen, wobei dieser Teil des Eisenkreises zu dem flüssigen Medium getrennt und somit abgedichtet ist, und
- - das Magnetfeld zwischen den Polschuhen, welches mittels des Permanentmagneten abschaltbar und wieder einschaltbar ist,
- - einen Separationsmodus mit einer auf das Medium wirkenden hohen Feldkonzentration und
- - einen im Spülmodus bestehenden feldfreien Zustand durch magnetischen Kurzschluss.
Der überraschende Effekt der Erfindung besteht in folgender Kausalität und wirkungsmäßiger
Verknüpfung:
- - Im Separationsmodus wird mit geringem baulichen Aufwand infolge der oben dargestellten Feldkonzentration ein hohes Feld erzeugt, welches auf das Medium ein- und die Abtrennung der Teilchen bewirkt;
- - im Spülmodus hingegen besteht durch den sogenannten magnetischen Kurzschluss im Eisenkreis (Bauart des Magnetrotors gemäß Fig. 2), und zwar in Eisen gekapselt, ein praktisch feldfreier Zustand, der wiederum die einwandfreie Spülung gewährleistet.
Die Erfindung kann in zwei Varianten realisiert werden.
Die eine Variante sieht vor, den Permanentmagneten als Rotor auszubilden und in dem
entsprechend ausgeformten Teil des Eisenkreises drehbar anzuordnen. Dabei wird der Dreh
winkel des Rotors so vorgesehen, dass die Feldstärke zwischen den Polschuhen von einem
minimalen bis zu einem maximalen Feldstärkewert gewählt werden kann, um die Feldstärke
den unterschiedlichen Materialien der abzutrennenden Partikeln anpassen zu können. Es ist
auch möglich, die Winkelstellung des Rotors z. B. 90°-weise oder anderen Winkelschritten zu
arretieren.
Die andere Variante der Erfindung besteht darin, den Permanentmagneten als linear
verschiebbares Stück in dem entsprechend ausgeformten Teil des Eisenkreises auszubilden.
Für diese Varianten der Erfindung sind die zweckmäßigen Ausführungen den Merkmalen der
Ansprüche 6 bis 12 zu entnehmen.
Der oben beschriebene Haupteffekt der Erfindung ist ausbaufähig, da die aus Drähten
bestehenden Filter eine magnetische Remanenz aufweisen, d. h. eine bleibende
Magnetisierung, die beim Durchlaufen der Hystereseschleife eines Ferromagneten bei
verschwindendendem äußeren Magnetfeld übrigbleibt. Dieser an sich nachteilige Zustand
kann durch die konstante Rotationsrichtung des Magnetrotors beseitigt werden, weil bei jeder
Einschaltung ein Polwechsel möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von schwach magnetisierbaren Partikeln
mittels des Hochgradienten-Magnetfilters sieht vor, dass das Abtrennen der schwach
magnetisierbaren Partikel aus dem flüssigen Medium wechselseitig im Rohrsystem nach
folgenden Schritten abläuft:
- a) Beaufschlagung des Filters mit dem zu separierenden Medium über das Rohrsystem mit Vorlauf und Rücklauf bei eingeschaltetem Magnetfeld im Eisenkreis zwischen den Polschuhen und Durchsetzung des Magnetfeldes in der vom Medium durchspülten Filterkammer am Drahtgewebe des Filters, wobei sich infolge der hohen Feldgradienten am Filter die magnetisierbaren Partikel anlagern und dabei die Feldstärke entsprechend der Winkelstellung des Permanentmagneten unterschiedlich stark einstellbar ist, danach
- b) Abschalten des Magnetfeldes des Permanentmagneten und Entfernung der angelagerten und separierten Partikel vom Drahtgewebe des Filters durch ein Spülmedium und
- c) Wiederholung der Schrittfolge a) und b).
Dieses Verfahren kann durch die Verwendung eines Programms zur Steuerung der Takte des
vor- und rücklaufenden Mediums bzw. Spülmediums in Wirkverbindung mit dem ein- und
auszuschaltenden Magnetfeldes und der einzustellenden Magnetfeldstärke effizient betrieben
werden.
Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Hochgradienten-Magnetfilter in vereinfachter Darstellung im
durch den Rotor 10 eingeschalteten Zustand,
Fig. 2 den Hochgradienten-Magnetfilter nach Fig. 1 im ausgeschalteten Zustand,
Fig. 3 die Erfindungsvariante mit schematischer Darstellung des Permanentmagneten 9 als
linear verschiebbares Stück,
Fig. 4 die schematische Darstellung des Rotors 10 mit dem Permanentmagneten 9 aus
Einzelpermanentmagneten 12,
Fig. 5 die schematische Darstellung des Rotors 10 mit Antrieb 13,
Fig. 6 das Prinzip der Lagerung des Rotors 10 und
Fig. 7 das Prinzip einer erfindungsgemäßen Doppelausführung mit zwei Filtern 8 und
einem Rotor 10.
Entsprechend den Fig. 1 und 2 besteht der erfindungsgemäße Hochgradienten-Magnetfilter in
seinem wesentlichen Aufbau aus einem Gehäuse 1, in dem ein Rohrsystem zur Führung eines
flüssigen Mediums 2 (Pfeile), aus dem schwach magnetisierbare Partikel abzutrennen sind,
mit einem Vorlauf 3 und einem Rücklauf 4 vorgesehen ist. Dazu werden nicht dargestellte
Mittel verwendet, wie z. B. zum allgemeinen Stand der Technik gehörende Ventilsteuerblöcke,
die den jeweiligen Vorlauf 3 und Rücklauf 4 des Mediums 2 in einem wechselseitigen Umlauf
steuern.
Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Eisenkreis 5, in dem sich in einer zwischen
Polschuhen 6 des Eisenkreises 5 ausgebildeten Filterkammer 7 ein Filter 8 befindet, das von
dem Medium 2 durchströmt wird. In dem Eisenkreis ist ein Permanentmagnet 9 angeordnet,
der im gemäß Fig. 1 eingeschalteten Zustand ein Magnetfeld zwischen den Polschuhen 6
erzeugt und damit das Filter 8 durchsetzt.
Der gesamte Teil des Eisenkreises 5 ist zu dem flüssigen Medium 2 stets abgetrennt und somit
abgedichtet, wobei das Rohrsystem mit dem Vorlauf 3 und Rücklauf 4 raumsparend durch
den Eisenkreis 5 jochartig umgriffen wird.
In den Fig. 1 und 2 ist die Erfindungsvariante mit einem als Rotor 10 ausgebildeten Perma
nentmagneten 9 dargestellt. Der Rotor 10 ist mit Einzelpermanentmagneten 12 gemäß Fig. 4
bestückt. Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung eines Antriebs 13 für den Rotor 10, mit
dem dieser das Magnetfeld abschaltet (Fig. 2) und einschaltet (Fig. 1). Zweckmäßigerweise ist
der Rotor 10 mit einer Achse 14 versehen, die in Gleitlagern 15 drehbar aufgenommen ist.
Die Erfindungsvariante mit dem Permanentmagneten als linear verschiebbares Stück 11,
welches z. B. gleitend gelagert und über einen nicht dargestellten Antrieb das Magnetfeld ein-
und wieder abschaltet, ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, wobei die Gestaltung dieses
Hochgradienten-Magnetfilters sich in Analogie zu den Fig. 1 und 2 ergeben kann.
Nach diesem konstruktiven Grundaufbau sind vorteilhafte Ausführungen möglich, die je nach
Verwendungszweck und Wirkungsgrad realisiert und sich wie folgt darstellen können:
Je nach der Beschaffenheit der abzutrennenden, schwachmagnetisierbaren Partikel aus den flüssigen Medien 2, kann der Drehwinkel des Rotors 10 so eingestellt werden, dass die wirkende Feldstärke zwischen den Polschuhen 6 von einem minimalen bis zu einem maximalen Feldstärkewert wählbar ist. Damit ist eine weitgehende Anpassung der auf die unterschiedlichen Materialien der Partikel einwirkenden Feldstärke möglich, und der Trenneffekt ist beeinflussbar. Wenn es zweckmäßig ist, kann der Rotor auch 90°-weise oder in anderen Winkelschritten gedreht und arretiert werden.
Je nach der Beschaffenheit der abzutrennenden, schwachmagnetisierbaren Partikel aus den flüssigen Medien 2, kann der Drehwinkel des Rotors 10 so eingestellt werden, dass die wirkende Feldstärke zwischen den Polschuhen 6 von einem minimalen bis zu einem maximalen Feldstärkewert wählbar ist. Damit ist eine weitgehende Anpassung der auf die unterschiedlichen Materialien der Partikel einwirkenden Feldstärke möglich, und der Trenneffekt ist beeinflussbar. Wenn es zweckmäßig ist, kann der Rotor auch 90°-weise oder in anderen Winkelschritten gedreht und arretiert werden.
Um den Durchsatz und Wirkungsgrad erfindungsgemäßer Hochgradienten-Magnetfilter zu
erhöhen sowie den spezifischen Bauaufwand zu senken, wird die Ausbildung gemäß der Fig.
7 vorgeschlagen, bei der der Eisenkreis 5 so gestaltet ist, dass zwei Filter 8 vorgesehen sind,
die von einem Permanentmagneten 9 gleichzeitig mit je einem Magnetfeld im eingeschalteten
Zustand beaufschlagt oder ausgeschaltet sind. Fig. 7 zeigt dabei den Permanentmagneten 9 als
Rotor 10, wobei Durchsatz und Wirkungsgrad auch durch das linear verschiebbare Stück 11
als Permanentmagnet erhöhbar sind, wenn dieses in einem entsprechend gestalteten bzw.
angeordneten Eisenkreis 5 korrespondiert und mindestens zwei Filter 8 mit je einem
Magnetfeld versorgt.
Es ist wesentlich, dass im Separationsmodus auf das Medium 2 mit einer hohen
Feldkonzentration eingewirkt wird, wohingegen im Spülmodus ein feldfreier Zustand durch
magnetischen Kurzschluss besteht. Somit wird letztlich eine saubere Abtrennung der Partikel
aus dem Medium 2 erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip zur Anwendung aller denkbaren erfindungsge
mäßen Konstruktionsvarianten sieht vor, dass das Abtrennen der schwach magnetisierbaren
Partikel aus dem flüssigen Medium 2 wechselseitig im Rohrsystem nach folgenden Schritten
abläuft:
- a) In der ersten Schrittfolge wird mindestens ein Filter 8 mit dem zu separierenden flüssi gen Medium 2 über das Rohrsystem beaufschlagt. Das Rohrsystem ist in einem Vorlauf 3 und einem Rücklauf 4 wechselseitig anwendbar, wobei in dieser ersten Schrittfolge bei eingeschaltetem Magnetfeld im Eisenkreis 5 zwischen den Polschuhen 6 z. B. gemäß Fig. 1 der Vorlauf 3 und der Rücklauf 4 des flüssigen und zu reinigenden Mediums 2 dargestellt sind. Dabei durchsetzt das Magnetfeld den vom Medium 2 mittels des Rohr systems durchspülten Filter 8, welches aus einem magnetisierbaren Drahtgewebe besteht. Infolge der hohen Feldgradienten am Filter 8 lagern sich die magnetisierbaren Partikel im Drahtgewebe an. Die Feldstärke kann entsprechend der Drehung (Rotor 10) oder Verschiebung (linear verschiebbares Stück 11) des Permanentmagneten 9 unter schiedlich stark eingestellt werden.
- b) Danach wird in der weiteren Schrittfolge das Magnetfeld des Permanentmagneten 9
(Rotor 10/linear verschiebbares Stück 11) abgeschaltet. Das oder ein Medium 2 mit
einem nun umgekehrt gerichteten Vorlauf 3 und Rücklauf 4 (z. B. entsprechend der Fig.
2) entfernt die am Drahtgewebe des Filters 8 angelagerten und separierten Partikel in
einem Spülvorgang. Diese Spülung ist in mehreren Variationen durchführbar, indem
z. B.
- - ein zu reinigendes und von den Partikeln zu befreiendes Medium 2 und ein gesondertes Spülmedium oder
- - das zu reinigende und von den Partikeln befreite Medium 2 als Spülmedium durch entsprechende Führung im Rohrsystem mittels Ventilsteuerung im Vorlauf 3 und Rücklauf 4 verwendet werden.
- c) Wiederholung dieser vorbeschriebenen Schrittfolgen im ständigen wechselseitigen Umlauf, wobei das Filter 8 je nach Zustand oder Verbrauch aus der Filterkammer 7 herausnehmbar oder austauschbar ist, um es z. B. zu ersetzen.
Mit einem Programm können die Takte des vor- und rücklaufenden Mediums 2 bzw.
Spülmediums in dem wechselseitigen Umlauf in Wirkverbindung mit dem ein- und
abzuschaltenden Magnetfeld und er einzustellenden Magnetfeldstärke für sämtliche
Konstruktionsvarianten gesteuert werden.
Das erfindungsgemäße Konstruktions- und Verfahrensprinzip zeichnet sich in seiner
gewerblichen Anwendung dadurch aus, dass
- - einerseits eine kompakte, wartungs- sowie reparaturarme Baueinheit geschaffen wird und
- - andererseits der Ablauf und der Betrieb der Abtrennung der Partikel aus flüssigen Medien einfach sowie kostengünstig durchgeführt werden können, wobei
- - schließlich die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind und eine vielfältige Anwendung in verschiedenen einschlägigen Industrien möglich wird.
1
Gehäuse
2
Flüssiges Medium
3
Vorlauf
4
Rücklauf
5
Eisenkreis
6
Polschuh
7
Filterkammer
8
Filter
9
Permanentmagnet
10
Rotor
11
linear verschiebbares Stück
12
Einzelpermanentmagnet
13
Antrieb
14
Achse
15
Gleitlager
Claims (15)
1. Hochgradienten-Magnetfilter zum Abtrennen von schwach magnetisierbaren Partikeln
aus flüssigen Medien (2) in einem Umlauf, umfassend
ein den Hochgradienten-Magnetfilter aufnehmendes Gehäuse (1) mit Mitteln zur Führung des flüssigen Mediums (2) in einem Rohrsystem mit Vorlauf (3) und Rücklauf (4),
einen den eigentlichen Hochgradienten-Magnetfilter bildenden Eisenkreis (5), in dem sich in einer zwischen den Polschuhen (6) des Eisenkreises (5) ausgebildeten Filterkammer (7) ein Filter (8) befindet, der von dem zu reinigenden Medium (2) durchströmt wird,
mindestens einen in dem Eisenkreis (5) angeordneten Permanentmagneten (9) zur Erzeugung eines Magnetfeldes zwischen den Polschuhen (6), wobei der Eisenkreis (5) von dem flüssigen Medium (2) getrennt und somit abgedichtet und der Permanentmagnet (9) als Rotor (10) ausgebildet und in dem entsprechend ausgeformten Teil des Eisenkreises (5) drehbar angeordnet ist,
das Magnetfeld zwischen den Polschuhen (6), welches mittels des Permanentmagneten (9) im Wechsel abschaltbar und wieder einschaltbar ist,
einen Separationsmodus mit einer auf das Medium (2) wirkenden hohen Feldkonzentration und
einen im Spülmodus bestehenden feldfreien Zustand durch magnetischen Kurzschluss.
ein den Hochgradienten-Magnetfilter aufnehmendes Gehäuse (1) mit Mitteln zur Führung des flüssigen Mediums (2) in einem Rohrsystem mit Vorlauf (3) und Rücklauf (4),
einen den eigentlichen Hochgradienten-Magnetfilter bildenden Eisenkreis (5), in dem sich in einer zwischen den Polschuhen (6) des Eisenkreises (5) ausgebildeten Filterkammer (7) ein Filter (8) befindet, der von dem zu reinigenden Medium (2) durchströmt wird,
mindestens einen in dem Eisenkreis (5) angeordneten Permanentmagneten (9) zur Erzeugung eines Magnetfeldes zwischen den Polschuhen (6), wobei der Eisenkreis (5) von dem flüssigen Medium (2) getrennt und somit abgedichtet und der Permanentmagnet (9) als Rotor (10) ausgebildet und in dem entsprechend ausgeformten Teil des Eisenkreises (5) drehbar angeordnet ist,
das Magnetfeld zwischen den Polschuhen (6), welches mittels des Permanentmagneten (9) im Wechsel abschaltbar und wieder einschaltbar ist,
einen Separationsmodus mit einer auf das Medium (2) wirkenden hohen Feldkonzentration und
einen im Spülmodus bestehenden feldfreien Zustand durch magnetischen Kurzschluss.
2. Hochgradienten-Magnetfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Drehwinkel des Rotors (10) von einem minimalen bis zu einem maximalen Feldstärke
wert einstellbar ist.
3. Hochgradienten-Magnetfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehwinkel des Rotors (10) 90°-weise einstellbar ist.
4. Hochgradienten-Magnetfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Permanentmagnet (9) als linear verschiebbares Stück (11) in dem entsprechend ausge
formten Teil des Eisenkreises (5) ausgebildet ist.
5. Hochgradienten-Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet
durch eine derartige Gestaltung des Eisenkreises (5), dass mindestens zwei Filter (8)
vorgesehen sind, die von einem Permanentmagneten (9) gleichzeitig oder auch im
Wechsel hinsichtlich je eines beaufschlagten Magnetfeldes eingeschaltet oder
abgeschaltet sind.
6. Hochgradienten-Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Permanentmagnet (9) aus mehreren Einzelpermanentmagneten (12)
besteht.
7. Hochgradienten-Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Permanentmagnet (9) mit einem Antrieb (13) verbunden ist.
8. Hochgradienten-Magnetfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Rotor (10) mit seiner Achse (14) in Gleitlagern (15) gelagert ist.
9. Hochgradienten-Magnetfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
linear verschiebbare Stück (11) gleitend gelagert ist.
10. Hochgradienten-Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Filter (8) aus magnetisierbarem Drahtgewebe besteht.
11. Hochgradienten-Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Filter (8) aus der Filterkammer (7) herausnehmbar oder austauschbar
ist.
12. Verfahren zum Abtrennen von schwach magnetisierbaren Partikeln aus einem flüssigen
Medium mit wechselseitig im Rohrsystem ablaufendem Separations- und Spülmodus
mittels eines Hochgradienten-Magnetfilters nach Anspruch 1, umfassend folgende
Schritte:
- a) Beaufschlagung mindestens eines Filters (8) mit dem zu separierenden flüssigen Medium (2) über das Rohrsystem in einem Vorlauf (3) und einem Rücklauf (4) bei eingeschaltetem Magnetfeld im Eisenkreis (5) zwischen den Polschuhen (6) und Durchsetzung des Magnetfeldes in der vom Medium (2) durchspülten Filterkammer (7) am Drahtgewebe des Filters (8), wobei sich infolge der hohen Feldgradienten am Filter die magnetisierbaren Partikel anlagern und dabei die Feldstärke entsprechend der Drehung oder Verschiebung des Permanentmagneten (9) unterschiedlich stark einstellbar ist, danach
- b) Abschalten des Magnetfeldes des Permanentmagneten (9) und Entfernung der angelagerten und separierten Partikel vom Drahtgewebe des Filters (8) in einem Spülvorgang mit umgekehrt gerichtetem Vorlauf (3) und Rücklauf (4) und
- c) Wiederholung der Schrittfolge a) und b) bis zur Beendigung der Abtrennung der Partikel aus dem flüssigen Medium (2).
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines zu
reinigenden und von den Partikeln zu befreienden Mediums (2) und eines gesonderten
Spülmediums.
14. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung des zu
reinigenden Mediums als Spülmedium.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch die
Verwendung eines Programms zur Steuerung der Takte des vor- und rücklaufenden
Mediums (2) bzw. Spülmediums in Wirkverbindung mit dem ein- und abzuschaltenden
Magnetfeld und der einzustellenden Magnetfeldstärke.
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