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Dokumentenidentifikation DE10006262B4 01.12.2005
Titel Magnetabscheider
Anmelder Dürr Ecoclean GmbH, 70794 Filderstadt, DE
Erfinder Käske, Egon, 52078 Aachen, DE
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte, 70182 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 12.02.2000
DE-Aktenzeichen 10006262
Offenlegungstag 23.08.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.2005
IPC-Hauptklasse B03C 1/02
IPC-Nebenklasse B03B 11/00   B01D 35/06   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetabscheider zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, umfassend eine Sammelkammer, die von dem Fluid durchströmbar ist, und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes, durch welches die Partikel während einer Sammelphase in einem Sammelbereich der Sammelkammer zurückgehalten werden.

Solche Magnetabscheider sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Bei bekannten Magnetabscheidern der vorstehend genannten Art werden die während der Sammelphase in dem Sammelbereich der Sammelkammer zurückgehaltenen Partikel während einer Austragphase aus der Sammelkammer hinausbefördert, indem die Sammelkammer mit einem Fluid rückgespült wird. Hierbei ist von Nachteil, daß die zum Ausspülen der Partikel aus der Sammelkammer verwendete beträchtliche Fluidmenge zusammen mit den abzuscheidenden Partikeln aus dem Magnetabscheider ausgetragen wird und somit verlorengeht.

Aus der GB 2 215 640 A ist ein Magnetabscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetabscheider der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die im Sammelbereich angesammelten Partikel in einfacher Weise von dem Sammelbereich in die Schleusenkammer überführbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Magnetabscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnetabscheider eine mit dem Sammelbereich der Sammelkammer kommunizierende Aufnahme für ein Luftpolster, das sich entspannt, wenn am Ende der Sammelphase der Fluidzulauf in die Sammelkammer gesperrt wird, umfaßt.

Dieses Luftpolster ist während der Sammelphase, in welcher die Sammelkammer von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird, auf den Fluiddruck vorgespannt. Da das Fluid während der Sammelphase mittels einer Fluidpumpe durch die Sammelkammer gefördert wird, ist der Fluiddruck in der Sammelphase höher als der Atmosphärendruck. Wird am Ende der Sammelphase der Fluidzulauf in die Sammelkammer gesperrt, so entspannt sich das Luftpolster, was eine impulsartige Bewegung der Fluidsäule im Sammelbereich der Sammelkammer auslöst, durch welche die im Sammelbereich angesammelten Partikel abgelöst werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Magnetabscheider geht nur eine geringe Fluidmenge verloren, wenn die im Sammelbereich der Sammelkammer zurückgehaltenen Partikel nach der Sammelphase aus der Sammelkammer entnommen werden.

Der erfindungsgemäße Magnetabscheider bietet den Vorteil, daß die Menge des Fluids, welches zusammen mit den Partikeln ausgetragen wird, auf das in der Schleusenkammer nach Überführung der in der Sammelkammer angesammelten Partikel in die Schleusenkammer verbleibende Volumen beschränkt ist. Dieses Restvolumen kann durch geeignete Wahl der Größe der Schleusenkammer einerseits und der während jeweils einer Sammelphase im Sammelbereich der Sammelkammer zurückgehaltenen Partikelmenge andererseits sehr klein gehalten werden. Außerdem ist es durch das Vorhandensein der Schleusenkammer möglich, die in der Sammelkammer angesammelten Partikel aus dem Sammelbereich in den Innenraum der Schleusenkammer zu überführen, ohne vorher das zu reinigende Fluid aus der Sammelkammer abzulassen.

Der erfindungsgemäße Magnetabscheider eignet sich insbesondere zur Abtrennung von ferritischen Partikeln aus Flüssigkeiten, wie beispielsweise Waschlaugen, Kühlschmiermittel oder Ölen.

Der Magnetabscheider kann aber auch zur Abscheidung ferritischer Partikel aus Gasströmen, insbesondere aus Luftströmen, verwendet werden, beispielsweise zur Reinigung der Abluft einer Schleifstaubabsauganlage.

Ferner wurde experimentell festgestellt, daß mittels des erfindungsgemäßen Magnetabscheiders auch nicht-ferritische Partikel wie insbesondere Aluminium-Feinstpartikel aus einem Fluid abscheidbar sind.

Der erfindungsgemäße Magnetabscheider kann als Vollstrom-Magnetabscheider in einem Fluidkreislauf, beispielsweise in einem Waschflüssigkeits-, Kühlschmiermittel- oder Ölkreislauf, eingesetzt werden.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Magnetabscheider in einer Bypaß-Leitung, zum Beispiel zur Badpflege bei Waschbädern oder Kühlschmiermittelanlagen, einzusetzen.

Der erfindungsgemäße Magnetabscheider ist einfach in Fluidleitungen integrierbar und vermeidet zuverlässig die Verschlammung von Vorrats- und/oder Arbeitsbehältern eines Fluidkreislaufs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Magnetabscheiders ist die Schleusenkammer unterhalb der Sammelkammer angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die im Sammelbereich der Sammelkammer zurückgehaltenen Partikel nach Abschalten oder Entfernen des Magnetfeldes aufgrund der Wirkung der Schwerkraft in die Schleusenkammer fallen.

Grundsätzlich kann die Schleusenkammer von beliebiger Gestalt, beispielsweise zylindrisch, sein.

Bevorzugt wird jedoch eine Schleusenkammer, die sich zu der Entnahmeöffnung hin, vorzugsweise konisch, verjüngt.

Um die Schleusenkammer leicht entleeren zu können, ist die Entnahmeöffnung vorzugsweise an einem unteren Ende der Schleusenkammer angeordnet, so daß die Partikel aus der Schleusenkammer nach Öffnen der Entnahmeöffnung aufgrund der Schwerkraft in einen darunter angeordneten Sammelbehälter fallen.

Zur vollständigen Entleerung der Schleusenkammer ist es ferner günstig, wenn sich die Entnahmeöffnung über den gesamten Boden der Schleusenkammer erstreckt.

Eine vollständige Entleerung der Schleusenkammer kann ferner dadurch begünstigt werden, daß die Innenseite der Wand der Schleusenkammer zumindest teilweise mit einer Antihaftbeschichtung, vorzugsweise mit einer Antihaftbeschichtung aus Polytetrafluorethylen, versehen ist.

Grundsätzlich kann jedes beliebige Absperrorgan zum Verschließen der Zugangsöffnung der Schleusenkammer verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Magnetabscheiders ist vorgesehen, daß die Zugangsöffnung mittels einer schwenkbaren Klappe verschließbar ist.

Auch zum Verschließen der Entnahmeöffnung der Schleusenkammer kann grundsätzlich jedes beliebige Absperrorgan verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Magnetabscheiders ist vorgesehen, daß die Entnahmeöffnung mittels eines Schiebers verschließbar ist.

Wie bereits erwähnt, entspricht das maximale Fluidvolumen, welches zusammen mit den Partikeln durch die Schleusenkammer ausgetragen wird, der Differenz zwischen dem Volumen des Innenraums der Schleusenkammer und dem Volumen der in die Schleusenkammer überführten Partikel.

Um das zusammen mit den Partikeln ausgetragene Fluidvolumen möglichst gering zu halten, ist es daher von Vorteil, wenn das Volumen des Innenraums der Schleusenkammer im wesentlichen dem Volumen der während der Sammelphase in der Sammelkammer angesammelten Partikel entspricht.

Grundsätzlich kann die Sammelkammer von dem Fluid in jeder beliebigen Richtung, insbesondere in jeder horizontalen oder vertikalen Richtung, durchströmt werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Magnetabscheiders ist vorgesehen, daß die Sammelkammer von dem Fluid von oben nach unten durchströmbar ist. Dadurch ist gewährleistet, daß der Zulauf des Fluids in die Sammelkammer oberhalb des Sammelbereichs angeordnet ist, so daß keine Partikel aus dem Sammelbereich in den Fluidzulauf fallen können.

Günstig ist es, wenn der Magnetabscheider Führungsmittel zum Erzeugen einer im wesentlichen wendelförmigen Strömung durch die Sammelkammer umfaßt. Durch die wendelförmige Strömung entsteht ein sogenannter Zyklon-Effekt, das heißt die abzuscheidenden Partikel, welche in der Regel eine höhere Dichte als das Fluid aufweisen, werden durch die auf dieselben wirkenden Zentrifugalkräfte zu den (bezogen auf die Wendelachse der wendelförmigen Strömung) radial außen liegenden Begrenzungswände der Sammelkammer hin beschleunigt. Somit tritt bereits durch den Zyklon-Effekt eine Separation der abzuscheidenden Partikel von dem Fluid ein, und die abzuscheidenden Partikel brauchen nur noch an den genannten radial äußeren Begrenzungswänden zurückgehalten zu werden.

Besonders günstig ist es, wenn in diesem Fall die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfeldes nahe den radial äußeren Begrenzungswänden der Sammelkammer angeordnet ist und ein Magnetfeld erzeugt, durch welches die Partikel an den radial äußeren Begrenzungswänden der Sammelkammer zurückgehalten werden.

Der Magnetabscheider ist besonders einfach herstellbar und platzsparend anzuordnen, wenn die Sammelkammer im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist.

Zur Erzeugung des vorstehend bereits beschriebenen Zyklon-Effekts ist es von Vorteil, wenn die Sammelkammer einen Zulauf aufweist, durch welchen das Fluid im wesentlichen tangential zur Innenseite der Wand der Sammelkammer in die Sammelkammer einströmt.

Wenn der Magnetabscheider vorteilhafterweise einen Rücklauf aufweist, der an einer Mündungsöffnung in die Sammelkammer mündet und sich von der Mündungsöffnung aus nach oben erstreckt, so wird hierdurch erreicht, daß sich in der Sammelkammer absinkende Partikel oder sonstige Objekte nicht im Rücklauf absetzen können.

Besonders günstig ist es, wenn eine Mittelachse des Rücklaufs im Bereich der Mündungsöffnung mit der Horizontalen einen Winkel von mindestens ungefähr 30° einschließt. Ein solcher Rücklauf ist steil genug, um ein Absetzen von Partikeln oder sonstigen Objekten im Rücklauf zuverlässig zu verhindern.

Die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds kann beispielsweise Elektromagnete umfassen, welche nach der Sammelphase abschaltbar sind, um eine Überführung der Partikel in die Schleusenkammer zu ermöglichen. Solche Elektromagnete können jedoch eine Remanenz zeigen, das heißt ein nach Abschalten des Spulenstroms fortbestehendes Restmagnetfeld, was eine vollständige Ablösung der Partikel aus dem Sammelbereich behindern kann.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetabscheiders ist daher vorgesehen, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds mindestens ein Permanentmagnetelement umfaßt.

Um die Partikel nach der Sammelphase aus dem Sammelbereich in die Schleusenkammer überführen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds mindestens ein Magnetelement umfaßt, welches rela- tiv zu der Sammelkammer bewegbar ist.

Eine besonders einfache Realisierungsmöglichkeit hierzu besteht darin, daß das Magnetelement relativ zu der Sammelkammer verschwenkbar ist.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Magnetelement an einem Halteelement aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.

Durch magnetische Influenz in dem ferromagnetischen Material des Halteelements wird das von dem Magnetelement erzeugte Magnetfeld verstärkt und dessen Reichweite in die Sammelkammer hinein vergrößert. Dies ermöglicht es, sowohl Feinstpartikel als auch Partikel aus einem ferritischen Stoff mit hoher Dichte sicher im Sammelbereich zurückzuhalten.

Für die Ablösungswirkung des sich entspannenden Luftpolsters ist es besonders günstig, wenn das Luftpolster oberhalb des Sammelbereichs angeordnet ist, so daß sich die abgelösten Partikel, der Schwerkraft folgend, gleichsinnig mit der durch die Entspannung des Luftpolsters ausgelösten impulsartigen Bewegung nach unten bewegen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetabscheiders umfaßt die Aufnahme für das Luftpolster ein im wesentlichen zylindrisches Aufnahmerohr.

Besonders günstig ist es, wenn die Längsachse des Aufnahmerohrs zu dem Sammelbereich hin gerichtet ist, so daß die Mantelwand des Aufnahmerohrs die durch die Entspannung des Luftpolsters ausgelöste impulsartige Bewegung zu dem Sammelbereich hin lenkt.

Umfaßt der Magnetabscheider nur eine einzige Sammelkammer, so muß der Fluidstrom durch den Magnetabscheider zwischen zwei Sammelphasen für die Überführung der im Sammelbereich angesammelten Partikel in die Schleusenkammer (Sedimentationsphase) unterbrochen werden.

Ein kontinuierlicher Abscheidevorgang in dem Magnetabscheider ist dann möglich, wenn der Magnetabscheider vorteilhafterweise mindestens zwei Sammelkammern umfaßt, welche abwechselnd von dem Fluid durchströmbar sind. Dabei befindet sich jeweils eine der Sammelkammern in der Sammelphase, während sich die andere Sammelkammer in der Sedimentationsphase befindet, in welcher die Partikel aus dem Sammelbereich in die Schleusenkammer überführt werden.

Grundsätzlich ist es möglich, die beiden Sammelkammern in räumlich voneinander getrennten Magnetabscheideeinheiten unterzubringen. Dies bietet den Vorteil, daß diese Magnetabscheideeinheiten entweder einzeln für einen diskontinuierlichen Abscheidevorgang eingesetzt oder aber zur Durchführung eines kontinuierlichen Abscheidevorgangs zusammengeschaltet werden können und somit sehr flexibel verwendbar sind.

Besonders platzsparend ist hingegen ein Magnetabscheider für einen kontinuierlichen Abscheidevorgang, bei dem die mindestens zwei Sammelkammern in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Ein solcher Magnetabscheider ist besonders einfach herstellbar und platzsparend anzuordnen, wenn vorteilhafterweise vorgesehen ist, daß das gemeinsame Gehäuse einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt umfaßt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Magnetabscheiders während einer Sammelphase;

2 einen vertikalen Längsschnitt durch den Magnetabscheider aus 1 in einer Sedimentations- phase;

3 einen vertikalen Längsschnitt durch den Magnetabscheider aus den 1 und 2 in einer Austragphase;

4 einen vertikalen Längsschnitt durch einen oberen Bereich des Magnetabscheiders aus den 1 bis 3;

5 eine vergrößerte Darstellung des oberen Bereichs von 4;

6 einen horizontalen Querschnitt durch den Magnetabscheider aus den 1 bis 5 längs der Linie 6-6 in 4;

7 einen horizontalen Querschnitt durch den Magnetabscheider aus den 1 bis 6 längs der Linie 7-7 in 4;

8 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Magnetabscheiders, welcher zwei in getrennten Gehäusen angeordnete Sammelkammern umfaßt;

9 einen vertikalen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Magnetabscheiders, welcher zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete Sammelkammern umfaßt.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Eine in den 1 bis 7 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsform eines Magnetabscheiders umfaßt eine Magnetabscheideeinheit 102 mit einem im wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper 104, dessen Längsachse 105 im Betrieb des Magnetabscheiders 100 vertikal ausgerichtet ist.

An seinem oberen Ende weist der Grundkörper 104 einen Flansch 106 auf, an welchem mittels Befestigungsschrauben 108 ein Inspektionsdeckel 110 festgelegt ist, welcher das obere Ende des Grundkörpers 104 verschließt.

Wie am besten aus den 4 und 5 zu ersehen ist, ist im oberen Bereich des Innenraums 112 des Grundkörpers 104 ein Innenrohr 114 mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet, welches koaxial zu dem zylindrischen Grundkörper 104 ausgerichtet und an seinem oberen Ende an der Unterseite des Inspektionsdeckels 110, beispielsweise durch Verschweißung, festgelegt ist.

Das untere Ende des Innenrohrs 114 ist offen, so daß der Innenraum 116 des Innenrohrs 114 in den Innenraum 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 mündet.

In den oberen Bereich des Innenraums 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 mündet ferner durch die Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104 hindurch ein Zulaufstutzen 118, dessen Mittelachse 120 horizontal ausgerichtet ist (siehe 4 und 5).

Wie aus dem horizontalen Querschnitt der 6 zu ersehen ist, verläuft eine äußere Seitenwand 122 des Zulaufstutzens 118 tangential zu der Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104, während eine innere Seitenwand 124 des Zulaufstutzens 118 im wesentlichen tangential zu der Mantelwand des Innenrohrs 114 verläuft und mit der äußeren Seitenwand 122 einen Winkel von ungefähr 20° einschließt.

Der Zulaufstutzen 118 verjüngt sich somit von seinem dem zylindrischen Grundkörper 104 abgewandten Ende aus zu seinem dem Grundkörper 104 zugewandten Ende hin in der Weise, daß die Querschnittsfläche des Zulaufstutzens 118 senkrecht zu dessen Mittelachse 120 von dem dem Grundkörper 104 abgewandten Ende des Zulaufstutzens 118 zu dessen dem Grundkörper 104 zugewandten Ende hin stetig abnimmt.

Die Mittelachse 120 des Zulaufstutzens 118 weist in den Zwischenraum 126 zwischen der Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104 einerseits und der Mantelwand des Innenrohrs 114 andererseits hinein.

Wie am besten aus 1 zu ersehen ist, ist an das dem Grundkörper 104 abgewandte Ende des Zulaufstutzens 118 ein Zulaufventil 128 angeflanscht, dessen Ausgang in den Zulaufstutzen 118 mündet und das eingangsseitig an eine Zulaufleitung 130 angeschlossen ist.

Wie ferner aus 1 zu ersehen ist, mündet in den unteren Bereich des Innenraums 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 ein Rücklaufstutzen 132, welcher als bogenförmig gekrümmtes Rohr ausgebildet ist, wobei die Mittelachse 134 des Rücklaufstutzens 132 in dessen grundkörperseitigem Endbereich die Längsachse 105 des Grundkörpers 104 unter einem Winkel von ungefähr 45° schneidet, während die Mittelachse 134 des Rücklaufstutzens 132 in dessen dem Grundkörper 104 abgewandtem Endbereich im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.

An das dem Grundkörper 104 abgewandte Ende des Rücklaufstutzens 132 ist ein Rücklaufventil 138 angeflanscht, in dessen Eingang der Rücklaufstutzen 132 mündet und das ausgangsseitig an eine Rücklaufleitung 140 angeschlossen ist.

Wie ferner aus 1 zu ersehen ist, ist an das untere Ende des zylindrischen Grundkörpers 104 ein Klappenventil 142 angeflanscht, welches eine im wesentlichen kreisförmige Ventilklappe 144 (siehe insbesondere 2) umfaßt, die von einer (in 1 dargestellten) Schließstellung, in welcher die Ventilklappe 144 horizontal ausgerichtet ist und das untere Ende des Innenraums 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 dicht verschließt, in eine (in 2 dargestellte) Offenstellung schwenkbar ist, in welcher die Ventilklappe 144 im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist und den Durchgang durch das untere Ende des Innenraums 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 freigibt.

An die Unterseite des Klappenventils 142 ist eine Schleusenkammer 146 angeflanscht, welche im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, koaxial zu der Längsachse 105 des zylindrischen Grundkörpers 104 ausgerichtet ist und sich zu ihrem dem Grundkörper 104 abgewandten Ende hin verjüngt.

Die Innenseite der Wand der Schleusenkammer 146 ist mit einer Antihaftbeschichtung, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, versehen.

An das untere Ende der Schleusenkammer 146 ist ein Schieberventil 148, beispielsweise ein Spaltsitzabsperrventil, wie es in der DE 41 18 105 A1 oder in der US-A-5,082,247 beschrieben ist, auf die für den Aufbau eines solchen Ventils Bezug genommen wird, angeflanscht, welches einen Ventilschieber 150 umfaßt, der in der in 1 dargestellten Schließstellung des Schieberventils 148 eine Entnahmeöffnung 152 der Schleusenkammer 146 verschließt und in einer in 3 dargestellten Offenstellung des Schieberventils 148 die Entnahmeöffnung 152 freigibt, so daß in der Offenstellung des Schieberventils 148 der Innenraum 154 der Schleusenkammer 146 mit dem Außenraum der Magnetabscheideeinheit 102 in Verbindung steht.

Der Ventilschieber 150 ist zwischen seiner Schließstellung und seiner Offenstellung in horizontaler Richtung verschiebbar.

Ferner umfaßt die Magnetabscheideeinheit 102 eine Magneteinheit 156, welche den zylindrischen Grundkörper 104 im Bereich zwischen dem Zulaufstutzen 118 und dem Rücklaufstutzen 132 umgreift.

Wie am besten aus den 4 und 7 zu ersehen ist, umfaßt die Magneteinheit 156 zwei Halteplatten 158, welche sich parallel zur Längsachse 105 des zylindrischen Grundkörpers 104 erstrecken und jeweils vier Schenkel 160, 162, 164 und 166 aufweisen, von denen jeder Schenkel mit den jeweils benachbarten Schenkeln einen Winkel von ungefähr 120° einschließt.

Der jeweils kürzeste Schenkel 160 jeder Halteplatte 158 ist jeweils an einem oberen Scharnierkörper 168 und einem unteren Scharnierkörper 170 (siehe 4) festgelegt, welche ihrerseits um jeweils einen Scharnierzapfen 172 bzw. 174 schwenkbar sind.

Jeder der Scharnierzapfen 172, 174 ist über einen Steg 175 (siehe 7), beispielsweise durch Verschweißung, an der Außenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 festgelegt.

An den dem zylindrischen Grundkörper 104 zugewandten Innenseiten der übrigen Schenkel 162, 164 und 166 jeder der Halteplatten 158 sind jeweils fünf im wesentlichen quaderförmige Magnetelemente 176 gehalten, wobei die an demselben Schenkel derselben Halteplatte gehaltenen Magnetelemente 176 vertikal übereinander angeordnet sind, so daß an jedem der Schenkel 162, 164, 166 der Halteplatten 158 jeweils eine parallel zur Längsachse 105 des zylindrischen Grundkörpers 104 ausgerichtete Reihe von Magnetelementen 176 angeordnet ist, wobei innerhalb derselben Reihe jeweils komplementäre Pole aufeinanderfolgender Magnetelemente 176 einander zugewandt sind.

Innerhalb derselben vertikalen Reihe weisen somit die Nordpole sämtlicher Magnetelemente 176 entweder alle nach oben oder alle nach unten (siehe 4). In Umfangsrichtung der Magneteinheit 156 aufeinanderfolgende vertikale Reihen von Magnetelementen 176 weisen dagegen einander entgegengesetzte Orientierungen der Magnetpole auf. Einer Reihe, in welcher die Nordpole der Magnetelemente 176 nach oben weisen, ist somit stets eine weitere vertikale Reihe benachbart, in welcher die Nordpole der Magnetelemente 176 nach unten weisen.

Die Magnetelemente 176 können dabei Permanentmagnete oder Elektromagnete sein.

Die Magnetelemente 176 bilden zusammen ein starkes Magnetfeld im Bereich zwischen den Halteplatten 158 aus.

Jedes Magnetfeld wird noch dadurch verstärkt, daß die Halteplatten 158 selbst aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise aus einem ferromagnetischen Stahl, hergestellt sind und somit das Magnetfeld der Magnetelemente 176 durch magnetische Influenz verstärken.

Der zylindrische Grundkörper 104 besteht dagegen aus einem nicht-magnetischen Material, beispielsweise aus V2A-Stahl, aus V4A-Stahl, aus Aluminium oder Kunststoff.

In der in den 4 und 7 dargestellten Sammelstellung der Magneteinheit 156, in welcher die Magnetelemente 176 der Magneteinheit 156 von außen an der Mantelwand des Grundkörpers 104 anliegen, dringt daher das von den Magnetelementen 176 erzeugte Magnetfeld, das in 7 durch Feldlinien 178 angedeutet ist, tief in den Innenraum 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 ein, so daß ferritische Partikel im Innenraum 112 des Grundkörpers 104 zur Innenseite der Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104 gezogen und dort zurückgehalten werden, wenn sich die Magneteinheit 156 in der in 7 dargestellten Sammelstellung befindet.

Die Anziehungskraft, welche die ferritischen Partikel an der Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 festhält, verschwindet jedoch, wenn die Magnetelemente 176 durch Verschwenken der Halteplatten 158 um die Scharnierzapfen 172, 174 von der Mantelwand des Grundkörpers 104 weg in eine (nicht dargestellte) Ablösestellung gebracht werden.

Der in der Sammelstellung der Magneteinheit 156 von den Halteplatten 158 mit den daran angeordneten Magnetelementen 176 umgebene Bereich des Innenraums 112 des zylindrischen Grundkörpers 104 wird im folgenden als Sammelbereich 180 der Magnetabscheideeinheit 102, der Bereich der Magnetabscheideeinheit 102 vom Inspektionsdeckel 110 bis zur mittels des Klappenventils 142 verschließbaren Zugangsöffnung 181 der Schleusenkammer 146 als Sammelkammer 182 bezeichnet.

Der vorstehend beschriebene Magnetabscheider 100 funktioniert wie folgt:

In einer Sammelphase des Magnetabscheiders 100 sind das Zulaufventil 128 und das Rücklaufventil 138 geöffnet und das Klappenventil 142 geschlossen. Das Schieberventil 148, welches die Entnahmeöffnung 152 der Schleusenkammer 146 verschließt, kann in der Sammelphase geöffnet oder geschlossen sein.

Die Magneteinheit 156 des Magnetabscheiders 100 befindet sich in der Sammelphase in der Sammelstellung, das heißt die Magnetelemente 176 liegen an der Außenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 an, so daß im Sammelbereich 180 ein starkes Magnetfeld herrscht, welches ferritische Partikel zur Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 hin zieht.

Ein mit den abzuscheidenden ferritischen Partikeln beladenes Fluid wird dem Magnetabscheider 100 durch die Zulaufleitung 130 mittels einer (nicht dargestellten) Fluidpumpe unter einem Überdruck von beispielsweise 0,5 bar zugeführt.

Das zu reinigende Fluid kann eine Flüssigkeit, beispielsweise eine Waschlauge, ein Kühlschmiermittel oder ein Öl sein.

Bei dem zu reinigenden Fluid kann es sich aber auch um ein Gas oder ein Gasgemisch handeln, beispielsweise um die Abluft einer Schleifstaubabsauganlage.

Das durch das geöffnete Zulaufventil 128 und den Zulaufstutzen 118 in die Sammelkammer 182 gelangende Fluid wird durch die Zwangsführung an der Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 einerseits und an der Außenseite des Innenrohrs 114 andererseits in eine wendelförmige Bewegung versetzt, welche sich aus einer Drehung um die vertikale Längsachse 105 des Grundkörpers 104 und aus einer axialen Bewegung längs der Längsachse 105 nach unten zusammensetzt. Eine der Veranschaulichung dieser wendelförmigen Bewegung dienende Strömungslinie 184 ist in den 1 und 6 dargestellt.

Auf die vorstehend beschriebene Weise strömt das zu reinigende Fluid durch die Sammelkammer 182 nach unten und durch den Rücklaufstutzen 132 und das geöffnete Rücklaufventil 138 zurück in die Rücklaufleitung 140. Dabei verhindert die Steigung des Rücklaufstutzens 132 in dessen sammelkammerseitigen Endbereich, daß sich Partikel oder sonstige Objekte im Rücklaufstutzen 132 absetzen.

Die wendelförmige Strömung des Fluids durch die Sammelkammer 182 sorgt für einen Zyklon-Effekt, das heißt die abzuscheidenden ferritischen Partikel, welche eine höhere Dichte aufweisen als das Fluid, werden aufgrund der auf dieselben wirkenden Zentrifugalkräfte zur Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 hin beschleunigt.

In dem Sammelbereich 180 der Sammelkammer 182, in welchem das Magnetfeld der Magnetelemente 176 wirkt, werden die ferritischen Partikel an der Innenseite der Mantelwand festgehalten und bilden dort einen Partikelschlamm 186 (siehe 1).

Im oberen Bereich der Sammelkammer 182 sind im Betrieb des Magnetabscheiders 100 zwei Luftpolster vorhanden. Ein erstes Luftpolster 188 bildet sich oberhalb des Fluidpegels 190 in dem Zwischenraum 126 zwischen der Mantelwand des Grundkörpers 104 und dem Innenrohr 114 aus (siehe 5).

Ein zweites Luftpolster 192 bildet sich oberhalb des Fluidpegels 194 im Innenraum 116 des Innenrohrs 114 aus (siehe 5).

Während der Sammelphase stehen die beiden Luftpolster 188, 192 unter dem Systemüberdruck, mit welchem das Fluid durch die Fluidzuführpumpe beaufschlagt wird.

Hat sich im Sammelbereich 180 des Magnetabscheiders 100 so viel Partikelschlamm 186 angesammelt, daß dessen Volumen nahezu dem Volumen des Innenraums 154 der Schleusenkammer 146 entspricht, so wird die Sammelphase des Magnetabscheiders 100 beendet.

Für die anschließende Sedimentationsphase des Magnetabscheiders 100 wird das Schieberventil 148 geschlossen, sofern es während der Sammelphase geöffnet war.

Anschließend werden das Rücklaufventil 138 und dann das Zulaufventil 128 geschlossen.

Anschließend wird die Magneteinheit 156 der Magnetabscheideeinheit 102 von der Sammelstellung in die Ablösestellung gebracht, indem die Halteplatten 158 von der Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104 weggeschwenkt werden. Dadurch werden die im Sammelbereich 180 angesammelten Partikel nicht mehr an der Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 zurückgehalten.

Danach wird das Klappenventil 142 geöffnet. Da die Schleusenkammer 146 vor dem Öffnen des Klappenventils 142 unter Atmosphärendruck und somit unter einem geringeren Druck als die Sammelkammer 182 steht, entspannen sich die beiden Luftpolster 188 und 192 beim Öffnen des Klappenventils 142, was in der unter den Luftpolstern angeordneten Fluidsäule eine impulsartige Bewegung auslöst, welche sich von oben nach unten durch die Sammelkammer 182 fortsetzt. Durch diese impulsartige Bewegung werden die ferritischen Partikel im wesentlichen vollständig von der Innenseite der Mantelwand des Grundkörpers 104 im Sammelbereich 180 abgelöst. Die abgelösten Partikel sinken unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Sammelkammer 182 nach unten und gelangen durch die geöffnete Zugangsöffnung 181 in die Schleusenkammer 146.

Sobald im wesentlichen der gesamte Partikelschlamm 186 aus dem Sammelbereich 180 in den Innenraum der Schleusenkammer 146 gelangt ist, wird die Sedimentationsphase des Magnetabscheiders 100 durch Schließen des Klappenventils 142, das heißt durch Verschwenken der Ventilklappe 144 aus der Offenstellung in die Schließstellung, beendet.

Für die anschließende Austragphase wird ein Partikelschlamm-Sammelbehälter 196 unter der Entnahmeöffnung 152 der Schleusenkammer 146 positioniert und anschließend die Entnahmeöffnung 152 durch Öffnen des Schieberventils 148, das heißt durch Verschieben des Ventilschiebers 150 von der Schließstellung in die Offenstellung, freigegeben.

Darauf fällt der Partikelschlamm 186 aus der Schleusenkammer 146 aufgrund der Wirkung der Schwerkraft durch die Entnahmeöffnung 152 in den Partikelschlamm-Sammelbehälter 196 (siehe 3).

Durch die Antihaftbeschichtung der Innenseite der Schleusenkammerwand ist dabei eine vollständige Entleerung der Schleusenkammer 146 gewährleistet.

Da das Volumen des Partikelschlamms 186 nur geringfügig kleiner ist als das Volumen des Innenraums 154 der Schleusenkammer 146, ist das Volumen der nach dem Schließen des Klappenventils 142 in der Schleusenkammer 146 verbleibenden und anschließend mit dem Partikelschlamm 186 in den Partikelschlamm-Sammelbehälter 196 ausgetragenen Fluidmenge 198 gering.

Der im Partikelschlamm-Sammelbehälter 196 aufgefangene Partikelschlamm 186 und die mit demselben ausgetragene Fluidmenge 198 werden einer Entsorgung oder Wiederverwertung zugeführt.

Während der Entnahme des Partikelschlamms 186 aus der Schleusenkammer 146 kann in der Sammelkammer 182 bereits eine neue Sammelphase begonnen werden.

Hierzu wird die Magneteinheit 156 von der Ablösestellung wieder in die Sammelstellung gebracht, indem die Halteplatten 158 aufeinander zu verschwenkt werden, bis die Magnetelemente 176 an der Außenseite der Mantelwand des zylindrischen Grundkörpers 104 anliegen.

Anschließend werden das Rücklaufventil 138 und das Zulaufventil 128 geöffnet, wodurch eine Fluidströmung durch die Sammelkammer 182 erzeugt wird, wobei die im Fluid enthaltenen ferritischen Partikel wiederum im Sammelbereich 180 zurückgehalten werden.

Ferner wird durch das Öffnen des Zulaufventils 128 die Fluidsäule in der Sammelkammer 182 wieder unter den Systemüberdruck gesetzt, wodurch auch die beiden Luftpolster 188 und 192 erneut vorgespannt werden, so daß ein neuer Betriebszyklus des Magnetabscheiders 100 beginnt.

Das durchschnittliche Volumen der Luftpolster 188, 192 im vorgespannten Zustand bleibt während des Betriebs des Magnetabscheiders 100 im wesentlichen konstant, da sich ein Gleichgewicht einstellt zwischen der während der Sedimentationsphase aus den Luftpolstern entweichenden Luftmenge und der Luftmenge, welche den Luftpolstern 188, 192 durch in dem die Sammelkammer 182 durchströmenden Fluid enthaltene Luftbläschen zugeführt wird.

Der Magnetabscheider 100 kann grundsätzlich manuell betrieben werden, indem das Zulaufventil 128, das Rücklaufventil 138, das Klappenventil 142 und das Schieberventil 148 von Hand betätigt werden.

Außerdem kann die Magneteinheit 156 manuell von der Sammelstellung in die Ablösestellung und zurück verschwenkt werden.

Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, den Magnetabscheider 100 vollautomatisch zu betreiben.

Hierzu werden die vorstehend genannten Ventile als elektromagnetisch oder elektromotorisch betätigbare Ventile ausgebildet und an eine (nicht dargestellte) Steuereinheit angeschlossen, welche diese Ventile in der vorstehend beschriebenen Weise betätigt.

Ferner ist in diesem Fall die Magneteinheit 156 der Magnetabscheideeinheit 102 mit einer magnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Bewegungseinrichtung versehen, durch welche die Halteplatten 158 verschwenkbar sind und welche ebenfalls durch das Steuergerät angesteuert wird.

Der der Schleusenkammer 146 entnommene Partikelschlamm 186 kann mittels einer automatischen Fördereinrichtung abtransportierbar sein.

Eine in 8 dargestellte zweite Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, daß der Magnetabscheider 100 der zweiten Ausführungsform zwei Magnetabscheideeinheiten 102a, 102b mit jeweils einer Sammelkammer 182 umfaßt, so daß die Sammelkammern 182 abwechselnd mit dem zu reinigenden Fluid durchspült werden können und ein kontinuierlicher Abscheidevorgang in dem Magnetabscheider 100 möglich ist.

Wie aus 8 zu ersehen ist, ist der Zulaufstutzen 118 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a der zweiten Ausführungsform des Magnetabscheiders 100, welche im übrigen genauso wie die Magnetabscheideeinheit 102 der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, über eine erste Teil-Zulaufleitung 200a an einen ersten Ausgang eines Dreiwege-Zulaufventils 202 angeschlossen.

Ein zweiter Ausgang des Dreiwege-Zulaufventils 202 ist über eine zweite Teil-Zulaufleitung 200b mit dem Zulaufstutzen 118 der zweiten Magnetabscheideeinheit 102b verbunden.

Der Eingang des Dreiwege-Zulaufventils 202 ist an die Zulaufleitung 130 angeschlossen.

Ferner ist der Rücklaufstutzen 132 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a über eine erste Teil-Rücklaufleitung 204a an einen ersten Eingang eines Dreiwege-Rücklaufventils 206 angeschlossen.

Ein zweiter Eingang des Dreiwege-Rücklaufventils 206 ist über eine zweite Teil-Rücklaufleitung 204b mit dem Rücklaufstutzen 132 der zweiten Magnetabscheideeinheit 102b verbunden.

An den Ausgang des Dreiwege-Rücklaufventils 206 ist die Rück- laufleitung 140 angeschlossen.

Die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 funktioniert wie folgt:

In einer (in 8 dargestellten) ersten Betriebsphase befindet sich das Dreiwege-Zulaufventil 202 in einer Stellung, in welcher die erste Teil-Zulaufleitung 200a mit der Zulaufleitung 130 verbunden und der Zugang zu der zweiten Teil-Zulaufleitung 200b gesperrt ist.

Ferner befindet sich in dieser ersten Betriebsphase das Dreiwege-Rücklaufventil 206 in einer Stellung, in welcher die erste Teil-Rücklaufleitung 204a mit der Rücklaufleitung 140 verbunden ist und der Zugang von der zweiten Teil-Rücklaufleitung 204b in die Rücklaufleitung 140 gesperrt ist.

Ferner befindet sich die Magneteinheit 156 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a in der Sammelstellung, während sich die Magneteinheit 156 der zweiten Magnetabscheideeinheit 102b in der Ablösestellung befindet.

Somit wird in der ersten Betriebsphase die Sammelkammer 182 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a von dem zu reinigenden Fluid durchströmt, wobei die darin mitgeführten ferritischen Partikel im Sammelbereich 180 der Sammelkammer 182 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a zurückgehalten werden. Die erste Magnetabscheideeinheit 102a befindet sich somit in der Sammelphase.

Währenddessen befindet sich die zweite Magnetabscheideeinheit 102b in der Sedimentationsphase, in welcher zunächst der im Sammelbereich 180 angesammelte Partikelschlamm 186 in die Schleusenkammer 146 überführt und anschließend die Schleusenkammer 146 in einen Partikelschlamm-Sammelbehälter 196 entleert wird.

Hat sich in dem Sammelbereich 180 der ersten Magnetabscheideeinheit 102a eine Partikelschlammenge angesammelt, deren Volumen nahezu dem Volumen der Schleusenkammer 146 entspricht, so wird der Magnetabscheider 100 von der ersten Betriebsphase in eine zweite Betriebsphase umgeschaltet, indem das Dreiwege-Zulaufventil 202 in eine Stellung gebracht wird, in welcher die zweite Teil-Zulaufleitung 200b mit der Zulaufleitung 130 verbunden ist und der Zugang zur ersten Teil-Zulaufleitung 200a gesperrt ist.

Ferner wird das Dreiwege-Rücklaufventil 206 in eine Stellung gebracht, in welcher die zweite Teil-Rücklaufleitung 204b mit der Rücklaufleitung 140 verbunden ist und der Zugang von der ersten Teil-Rücklaufleitung 104a zur Rücklaufleitung 140 gesperrt ist.

In dieser zweiten Betriebsphase befindet sich somit die zweite Magnetabscheideeinheit 102b in der Sammelphase, während die erste Magnetabscheideeinheit 102a die Sedimentationsphase und die Austragphase durchläuft.

An diese zweite Betriebsphase schließt sich erneut die erste Betriebsphase an, womit ein neuer Betriebszyklus der zweiten Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 beginnt.

Dieser Magnetabscheider 100 kann somit ohne Unterbrechung des Fluidstroms durch die Zulaufleitung 130 und die Rücklaufleitung 140 betrieben werden.

Im übrigen stimmt die zweite Ausführungsform einer Magnetabscheiders 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß der Magnetabscheider 100 der dritten Ausführungsform zwei in einem gemeinsamen Gehäuse 208 angeordnete Sammelkammern 182a und 182b umfaßt.

Wie aus 9 zu ersehen ist, umfaßt das gemeinsame Gehäuse 208 einen oberen zylindrischen Abschnitt 210 und einen unteren konischen Abschnitt 212, welcher sich zu seinem unteren Ende hin verjüngt.

An diesem unteren Ende sind, wie bei der ersten Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100, ein Klappenventil 142, eine Schleusenkammer 146 und ein Schieberventil 148 angeordnet.

Die beiden Sammelkammern 182a und 182b sind im oberen Bereich des zylindrischen Abschnitts 210 untergebracht und durch eine mittige Trennwand 214 voneinander getrennt.

Jeder der Sammelkammern 182a, 182b ist jeweils eine Magneteinheit 156a, 156b zugeordnet, wobei beide Magneteinheiten 156a, 156b unabhängig voneinander von der Sammelstellung in die Ablösestellung und zurück bewegbar sind.

In den oberen Bereich der ersten Sammelkammer 182a mündet ein Rücklaufstutzen 132, welcher über ein erstes Rücklaufventil 138a an eine erste Teil-Rücklaufleitung 204a angeschlossen ist.

In den oberen Bereich der zweiten Sammelkammer 182b mündet ein Rücklaufstutzen 132, welcher über ein zweites Rücklaufventil 138b an eine zweite Teil-Rücklaufleitung 204b angeschlossen ist.

Die beiden Teil-Rücklaufleitungen 204a und 204b vereinigen sich an einer Einmündung 215 zur Rücklaufleitung 140.

In den oberen Bereich des konischen Abschnitts 212 des gemeinsamen Gehäuses 208 mündet ein Zulaufstutzen 118, welcher an die Zulaufleitung 130 angeschlossen ist.

Die Mündungsöffnung des Zulaufstutzens 118 in das Gehäuse 208 ist mittels sich von der Mündungsöffnung vertikal nach oben erstreckender Abschirmwände 216 gegenüber den Innenseiten der Gehäusewand abgeschirmt, an denen während der Sedimentationsphase Partikel nach unten in die Schleusenkammer 146 gleiten. Dadurch wird verhindert, daß Partikel aus den Sammelbereichen 180 der Sammelkammern 182a, 182b während der Sedimentations- phase in den Zulaufstutzen 118 gelangen.

Oberhalb der Mündungsöffnung des Zulaufstutzens 118 und der Abschirmwände 216 ist eine Führungswand 218 angeordnet, welche dazu dient, die Fluidströmung aus der vertikalen Richtung seitlich in eine der Sammelkammern 182a oder 182b abzulenken, je nachdem, welches der Rücklaufventile 138a, 138b gerade geöffnet ist.

Wie aus 9 zu ersehen ist, kann die Führungswand 218 beispielsweise als die Mantelwand eines horizontal ausgerichteten Rohres mit kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sein.

Die vorstehend beschriebene dritte Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 funktioniert wie folgt:

In einer ersten Betriebsphase ist das erste Rücklaufventil 138a geöffnet und das zweite Rücklaufventil 138b geschlossen, so daß das zu reinigende Fluid aus der Zulaufleitung 130 durch die erste Sammelkammer 182a und die erste Teil-Rücklaufleitung 204a in die Rücklaufleitung 140 strömt, wobei die darin mitgeführten ferritischen Partikel mittels der in der Sammelstellung befindlichen Magneteinheit 156a im Sammelbereich 180 der ersten Sammelkammer 182a zurückgehalten werden.

Währenddessen befindet sich die Magneteinheit 156b der zweiten Sammelkammer 182b in der Ablösestellung, so daß in einer früheren Betriebsphase im Sammelbereich 180 der zweiten Sammelkammer 182b zurückgehaltener Partikelschlamm 186 nach unten durch das geöffnete Klappenventil 142 in die Schleusenkammer 146 sinkt, deren Entnahmeöffnung 152 durch das Schieberventil 148 verschlossen ist.

In dieser ersten Betriebsphase befindet sich somit die erste Sammelkammer 182a in der Sammelphase, während sich die zweite Sammelkammer 182b in der Sedimentationsphase befindet.

An diese erste Betriebsphase schließt sich eine zweite Betriebsphase an, in welcher das Klappenventil 142 geschlossen und anschließend der in der Schleusenkammer 146 angesammelte Partikelschlamm 186 durch das geöffnete Schieberventil 148 entnommen wird.

An diese zweite Betriebsphase schließt sich eine dritte Betriebsphase an, in welcher das Klappenventil 142 wieder geöffnet wird, das erste Rücklaufventil 138a geschlossen und das zweite Rücklaufventil 138b geöffnet ist.

In dieser dritten Betriebsphase strömt daher das Fluid aus der Zulaufleitung 130 durch die zweite Sammelkammer 182b und die zweite Teil-Rücklaufleitung 204b in die Rücklaufleitung 140, wobei die darin mitgeführten ferritischen Partikel durch die in die Sammelstellung gebrachte Magneteinheit 156b der zweiten Sammelkammer 182b im Sammelbereich 180 der zweiten Sammelkammer 182b zurückgehalten werden.

Die Magneteinheit 156a der zweiten Sammelkammer 182a befindet sich während der dritten Betriebsphase hingegen in der Ablösestellung, so daß in der ersten Betriebsphase im Sammelbereich 180 der ersten Sammelkammer 182a angesammelte Partikel während der dritten Betriebsphase in der Schleusenkammer 146 sedimentieren.

In dieser dritten Betriebsphase befindet sich somit die zweite Sammelkammer 182b in der Sammelphase, während sich die erste Sammelkammer 182a in der Sedimentationsphase befindet.

An die dritte Betriebsphase schließt sich eine vierte Betriebsphase an, in welcher wiederum das Klappenventil 142 geschlossen und anschließend der in der Schleusenkammer 146 angesammelte Partikelschlamm 186 durch das geöffnete Schieberventil 148 entnommen wird.

Damit ist ein aus vier Betriebsphasen bestehender Betriebszyklus der dritten Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 abgeschlossen, und ein neuer Betriebszyklus beginnt mit der ersten Betriebsphase, welche bereits vorstehend erläutert worden ist.

Im übrigen stimmt die dritte Ausführungsform eines Magnetabscheiders 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.


Anspruch[de]
  1. Magnetabscheider zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, umfassend

    eine Sammelkammer (182), die von dem Fluid durchströmbar ist, und

    eine Einrichtung (156) zum Erzeugen eines Magnetfeldes, durch welches die Partikel während einer Sammelphase in einem Sammelbereich (180) der Sammelkammer (182) zurückgehalten werden, wobei der Magnetabscheider (100) eine Schleusenkammer (146) mit einer verschließbaren Zugangsöffnung (181), durch welche in der Sammelkammer (182) angesammelte Partikel in die Schleusenkammer (146) überführbar sind, und mit einer verschließbaren Entnahmeöffnung (152), durch welche die Partikel aus der Schleusenkammer (146) entnehmbar sind, umfaßt,

    dadurch gekennzeichnet, daß

    der Magnetabscheider (100) eine mit dem Sammelbereich (180) der Sammelkammer (182) kommunizierende Aufnahme für ein Luftpolster (188, 192), das sich entspannt, wenn am Ende der Sammelphase der Fluidzulauf in die Sammelkammer (182) gesperrt wird, umfaßt.
  2. Magnetabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (146) unterhalb der Sammelkammer (182) angeordnet ist.
  3. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (146) sich zu der Entnahmeöffnung (152) hin, vorzugsweise konisch, verjüngt.
  4. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Wand der Schleusenkammer (146) zumindest teilweise mit einer Antihaftbeschichtung, vorzugsweise mit einer Antihaftbeschichtung aus Polytetrafluorethylen, versehen ist.
  5. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugangsöffnung mittels einer schwenkbaren Klappe (144) verschließbar ist.
  6. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeöffnung (152) mittels eines Schiebers (150) verschließbar ist.
  7. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Innenraums (154) der Schleusenkammer (146) im wesentlichen dem Volumen der während der Sammelphase in der Sammelkammer (182) angesammelten Partikel entspricht.
  8. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (182) von dem Fluid von oben nach unten durchströmbar ist.
  9. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (100) Führungsmittel (104, 114, 118) zum Erzeugen einer im wesentlichen wendelförmigen Strömung durch die Sammelkammer (182) umfaßt.
  10. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (182) im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist.
  11. Magnetabscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (182) einen Zulauf (118) aufweist, durch welchen das Fluid im wesentlichen tangential zur Innenseite der Wand der Sammelkammer (182) in die Sammelkammer (182) einströmt.
  12. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (100) einen Rücklauf (132) aufweist, der an einer Mündungsöffnung in die Sammelkammer (182) mündet und sich von der Mündungsöffnung aus nach oben erstreckt.
  13. Magnetabscheider nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelachse (134) des Rücklaufs (132) im Bereich der Mündungsöffnung mit der Horizontalen einen Winkel von mindestens ungefähr 30° einschließt.
  14. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (156) zum Erzeugen des Magnetfelds mindestens ein Magnetelement (176) umfaßt, welches relativ zu der Sammelkammer (182) bewegbar ist.
  15. Magnetabscheider nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetelement (176) relativ zu der Sammelkammer (182) verschwenkbar ist.
  16. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetelement (176) an einem Halteelement (158) aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.
  17. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftpolster (188, 192) oberhalb des Sammelbereichs (118) angeordnet ist.
  18. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme für das Luftpolster (192) ein im wesentlichen zylindrisches Aufnahmerohr (114) umfaßt.
  19. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (100) mindestens zwei Sammelkammern (182; 182a, 182b) umfaßt, welche abwechselnd von dem Fluid durchströmbar sind.
  20. Magnetabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Sammelkammern (182a, 182b) in einem gemeinsamen Gehäuse (208) angeordnet sind.
  21. Magnetabscheider nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gehäuse (208) einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (210) umfaßt.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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