Die Erfindung betrifft einen Magnetabscheider nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

In den Prozessen der Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie der Pharmazie und Biotechnologie wird ein Magnetabscheider verwendet, um magnetische und/oder magnetisierbare Partikel, beispielsweise Metallspäne, aus dem in sich Verarbeitung befindenden Fluid zu entfernen.

Der Magnetabscheider besitzt ein durchströmbares Gefäß, in welchem ein Magnetfeld erzeugt ist. Mit diesem Magnetfeld werden magnetische und/oder magnetisierbare Partikel aus dem Fluid auf Teilen der Gefäßwandung abgeschieden. Vorzugsweise wird wenigstens ein Dauermagnet verwendet, der in einem Topf angeordnet ist, welcher in den Innenraum des Gefäßes ragt und dort vom Fluid umströmt wird. Auf diesem Topf lagern sich nun magnetische und/oder magnetisierbare Partikel ab. Nach und nach bildet sich auf der dem Innenraum ausgesetzten Wandung des Topfes eine Schicht. In einem Wartungsvorgang muss der Magnetabscheider geöffnet werden, um die angelagerten magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel zu entfernen. Nach der Reinigung wird der Magnetabscheider wieder verschlossen und der Prozess kann erneut gestartet und betrieben werden, bis erneut die angelagerten Partikel so zahlreich sind, dass eine Reinigung erforderlich ist.

Da Prozessunterbrechungen Kosten durch Stillstand verursachen, sollten sie so selten und so kurz wie möglich sein.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen Magnetabscheider mit verbesserten Wartungseigenschaften vorzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Magnetabscheider mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 geben vorteilhafte Weiterbildungen des Magnetabscheiders an. Der Magnetabscheider umfasst ein Gehäuse, welches einen Innenraum, einen Anschluss und einen Flansch aufweist. Ein Deckel steht mit dem Flansch in einer lösbaren Verbindung und weist einen in den Innenraum einbringbaren Topf auf. Der Magnetabscheider besitzt eine Magnetanordnung, die einen in den Topf einbringbaren Dauermagneten umfasst. Es ist vorgesehen, dass der Magnetabscheider ein bewegbares Sperrelement zur Festlegung des in den Topf eingebrachten Dauermagneten umfasst, welches durch die Verbindung von Deckel und Flansch mit der Magnetanordnung in Formschluss gebracht ist. In dieser Gestaltung des Magnetabscheiders ist der Dauermagnet nur dann in einer Position im Topf festgelegt, wenn die Magnetanordnung mit dem Gehäuse verbunden ist. Dies ist insbesondere während des Betriebs im Prozess der Fall. Bei der Wartung ist die Magnetanordnung nicht mehr mit dem Gehäuse verbunden. Dann kann der Dauermagnet aus dem Topf entnommen werden, wodurch das Magnetfeld am Topf geschwächt oder ganz entfernt wird und die Reinigung des Topfes deutlich leichter fällt und mithin schneller verläuft. Gleichzeitig wird verhindert, dass der Dauermagnet im Prozess aus dem Topf entfernt wird und die Partikel ungewollt frei in den Innenraum des Gehäuses gelangen.

In einer kostengünstigen Ausführung ist vorgesehen, dass das Sperrelement am Deckel angeordnet ist.

Herstellung und Konstruktion des Magnetabscheiders sind vereinfacht, wenn das Sperrelement linear bewegbar ist.

Die Bedienung des Magnetabscheiders während der Wartung wird in einer Weiterbildung erleichtert, indem ein Rückstellelement vorgesehen ist und das Sperrelement gegen eine Rückstellkraft des Rückstellelements in formschlüssigen Eingriff gebracht ist.

Eine andere Weiterbildung verbessert ebenfalls die Bedienbarkeit des Magnetabscheiders. Es ist ein Steuerelement vorgesehen, mit welchem eine Bewegung des Dauermagneten an eine Verschiebung des Sperrelements gekoppelt ist. Das Steuerelement kann an einem von Sperrelement oder Magnetanordnung angebracht sein. Die Kopplung bewirkt, dass der Dauermagnet erst dann aus dem Topf entnehmbar ist, wenn Deckel und Flansch voneinander getrennt sind. Dies verhindert ein versehentliches Entnehmen des Dauermagnetes im betriebsbereiten Zustand des Magnetabscheiders. Kontamination der Produkts wird durch die Weiterbildung somit verhindert.

Gemäß einer einfachen Ausführungsform dieser Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Sperrelement eine Steuerplatte umfasst und die Steuerplatte eine Nut aufweist, in welcher ein Stift der Magnetanordnung aufgenommen ist und welche schräg zu einer Bewegungsrichtung der Magnetanordnung verläuft. Stift und Nut erzeugen eine leicht herstellbare und sicher funktionierende Kopplung.

Der Magnetabscheider ist in seiner Wirkung durch eine vergrößerte magnetisch aktive Oberfläche verbessert und gleichzeitig eine leicht herstellbare Kopplung geschaffen, wenn die Magnetanordnung wenigstens zwei Dauermagnete umfasst, jeder der Dauermagnete in einen eigenen Topf einbringbar ist und eine Halterung aufweist und der Stift zwei Halterungen miteinander verbindet.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf einer dem Topf abgewandten Seite des Deckels der Topf durch ein Rohrfortsatz fortgesetzt ist. Diese wirkt als Schutz und Führung für den Dauermagneten.

Eine andere Weiterbildung verbessert die Wartungseigenschaften, indem auf einer dem Topf abgewandten Seite des Deckels eine Schutzhülle vorgesehen ist, in welche der Dauermagnet einbringbar ist, und welche eine Abschirmung des Magnetfeldes bewirkend ausgeführt ist. Hierdurch wird verhindert, dass magnetische und/oder magnetisierbare Partikel sich am Dauermagneten anlagern, während sich dieser nicht im Topf befindet.

Diese Weiterbildung wird zusätzlich verbessert, indem die Schutzhülle eine Haube umfasst, so dass der Dauermagnet rundum geschützt ist, während er sich nicht im Topf befindet.

Anhand von Ausführungsbeispielen und deren Weiterbildungen sollen die Erfindung näher erläutert und die Darstellung der Wirkungen und Vorteile vertieft werden.

Es zeigen:

Fig. 1 : Teilschnitt durch einen Magnetabscheider in einer ersten Ausführungsform; Fig. 2: Teilschnitt durch den Magnetabscheider in einer Weiterbildung der ersten Ausführungsform;

Fig. 3: Teilschnitt durch einen Magnetabscheider einer anderen Weiterbildung.

Der Magnetabscheider besitzt ein Gehäuse 1 , welches einen Innenraum 2 aufweist. Ein am Gehäuse 1 vorgesehener Anschluss 3 ist mit einer Prozessanlage verbindbar ausgeführt und mit dem Innenraum 2 fluidverbunden. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Anschlüsse vorgesehen und für die Durchströmbarkeit des Magnetabscheiders ausgelegt. Am Gehäuse 1 ist ein Flansch 4 zur Aufnahme eines Deckels 5 ausgeformt. Am Flansch kann ein Dichtungssitz 6 ausgebildet sein, der mit einer Dichtung 7 zusammenwirkt, die am Deckel 5 angeordnet sein kann.

Am Deckel 5 ist ein Topf 8 vorgesehen, der in den Innenraum 2 des Magnetabscheiders ragt und von Prozessfluid umströmbar ausgeführt ist. In ein Inneres des Topfes 8 ist ein Dauermagnet 9 einbringbar, dessen Magnetfeld sich in den Innenraum 2 des Magnetabscheiders erstreckt und dort magnetische sowie magnetisierbare Partikel anzieht. Diese lagern sich auf einer dem Innenraum 2 zugewandten Oberfläche 10 des Topfes 8 ab. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere Töpfe vorgesehen, in die jeweils Dauermagneten einbringbar sind. Hierdurch wird das Verhältnis aus Magnetmaterial und Oberfläche verbessert. Es steht mehr von einem Magnetfeld durchdrungene Oberfläche zur Verfügung, auf der sich die magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikel ablagern.

Der Dauermagnet 9 ist an einer Magnetanordnung 11 angebracht. Die Magnetanordnung 11 haltert den Dauermagneten 9 und bewirkt eine Positionierung innerhalb des Topfes 8.

Die Magnetanordnung 11 kann bewegbar ausgeführt sein, insbesondere geradlinig entlang einer ersten Achse A verschiebbar. Durch Bewegung der Magnetanordnung 11 ist der Dauermagnet 9 in den Topf 8 einbringbar oder aus diesem entnehmbar. Eine Entnahme des Dauermagneten 9 ist bei der Reinigung des Magnetabscheiders von Vorteil, da das Magnetfeld am Topf 8 geschwächt oder ganz beseitigt wird und die angelagerten Partikel leichter von der Oberfläche 10 entfernt werden können. Die Magnetanordnung 11 kann eine Stange 12 umfassen, an deren dem Topf 8 zugewandten Ende der Dauermagnet 9 befestigt ist. Die Stange 12 durchsetzt ein Loch 13, welches im Deckel 5 vorgesehen ist. Ein freier Durchmesser des Loches 13 ist so bemessen, dass der Dauermagneten 9 durch das Loch hindurch bewegbar ist. Die Stange 12 ist in einem Stangenlager 14 beweglich gelagert, welches Stangenlager 14 in einer am Deckel 5 befestigten Halterung 15 aufgenommen ist.

An einem dem Dauermagneten 9 abgewandten Ende der Stängel 2 kann ein Handgriff 16 vorgesehen sein, mit dem der Dauermagnet 9 handbetätigt aus dem Topf 8 heraus bewegt und in ihn eingebracht werden kann. Diese vorteilhaft kostengünstige und baulich einfache Ausführung kann alternativ durch eine pneumatische, elektrische oder hydraulische Betätigungsvorrichtung ersetzt oder ergänzt sein.

Am Deckel 5 ist ein Sperrelement 17 angeordnet. Dieses umfasst einen stangenförmigen Schieber 18 der in einem Lagerblock 19 von einem Schieberlager 20 entlang einer zweiten Achse L verschiebbar gelagert ist.

Die Fig. 1 zeigt einen betriebsbereiten Zustand des Magnetabscheiders, in welchem der Deckel 5 auf dem Flansch 4 ruht und der Innenraum 2 geschlossen ist. Ein erstes Schieberende 21 des Schiebers 18 berührt den Flansch 4. Ein zweites Schieberende 22 bildet mit der Magnetanordnung 11 einen Formschluss, indem es eine Sperrscheibe 23 derart überlappt, dass die Bewegung der Magnetanordnung 11 entlang der ersten Achse A verhindert ist. Auf diese Weise ist das bewegbare Sperrelement 17 zur Festlegung des in den Topf 8 eingebrachten Dauermagneten durch die Verbindung von Deckel 5 und Flansch 4 mit der Magnetanordnung 11 in einen Formschluss gebracht.

Wenn der Deckel 5 vom Flansch 4 abgenommen wird, ist der Formschluss zwischen Sperrelement 17 und Magnetanordnung 11 lösbar und die Magnetanordnung entlang der ersten Achse A verschiebbar. Insbesondere ist dann der Dauermagnet 9 aus dem Topf 8 entnehmbar.

Gemäß einer Weiterbildung ist am Sperrelement 17 eine Vorspanneinrichtung vorgesehen. Diese umfasst im Beispiel eine am stangenförmigen Schieber 18 angeordnete Druckscheibe 24. Zwischen dieser und dem Lagerblock 19 ist ein im Beispiel als Spiralfeder ausgebildetes Rückstellelement 25 angeordnet. Das Rückstellelement 25 ist so ausgebildet, dass es mechanisch gespannt ist, wenn Deckel 5 und Flansch 4 miteinander verbunden sind, und bei Lösen der Verbindung von Flansch 4 und Deckel 5 diese Spannung zu einer Bewegung des Sperrelement 17 führt, welche den Formschluss zwischen Sperrelement 17 und Magnetanordnung 11 aufhebt. Die Druckscheibe 24 kann alternativ als Absatz auf dem stangenförmigen Schieber 18 ausgebildet sein.

Eine andere mögliche Weiterbildung sieht vor, dass auf einer dem Topf 8 abgewandten Seite des Deckels 5 eine Schutzhülle 26 vorgesehen ist, in welche der Dauermagnet 9 einbringbar ist, und welche eine Abschirmung des Magnetfeldes bewirkend ausgeführt ist. Diese Abschirmung kann entweder durch ein geeignetes Material für die Schutzhülle 26 bewirkt werden, beispielsweise magnetundurchlässiges Metall (MU-Metall). Alternativ und kostengünstiger ist es, wenn die Abschirmung durch Abstand erreicht wird, d.h. die Schutzhülle 26 den Dauermagneten 9 in einem so großen Abstand umgibt, dass keine nennenswerte Anlagerung größerer Partikel erfolgt. Insbesondere wird die Beeinflussung von Werkzeug, beispielsweise Schraubendrehern, verhindert.

Die Schutzhülle 26 kann als Haube ausgeführt sein, so dass auf der dem Topf 8 abgewandten Seite des Deckels 5 die Schutzhülle 26 den Dauermagneten 9 vollständig umschließt.

Die Fig. 2 zeigt den Magnetabscheider der ersten Ausführungsform in einer Weiterbildung.

Der erste Teil der Weiterbildung betrifft Ausführung und Zusammenspiel von Sperrelement und Magnetanordnung.

Das Sperrelement 17‘ umfasst als ein Steuerelement eine Steuerplatte 27, welche mit dem Schieber 18‘ verbunden ist, beispielsweise mit Hilfe einer Stiftverbindung 28, die vorzugsweise nur ein geringes Spiel aufweist. Die Steuerplatte besitzt eine Nut 29, in welcher ein Stift 30 aufgenommen ist, welcher an der Magnetanordnung 11 angebracht ist. Die Nut 29 erstreckt in einer Längsrichtung R. Eine Weite der Nut 29 und ein Durchmesser des Stifts 30 sind aufeinander abgestimmt, damit der Stift 30 der Längsrichtung R folgend in der Nut 29 bewegbar ist. Die Längsrichtung R ist gegen die erste Achse A, entlang welcher die Magnetanordnung 11 bewegbar ist, gekippt. Eine Bewegung der Magnetanordnung 11 und ihres Stifts 30 bewirkt daher eine Bewegung der Steuerplatte 27 quer zur Bewegungsrichtung der Magnetanordnung 11. Aufgrund der Stiftverbindung 28 folgt der Schieber 18‘ dieser Querbewegung und führt eine Bewegung entlang der zweiten Achse L aus. Die Längsrichtung R der Nut 29 ist so ausgerichtet, dass eine Bewegung der Magnetanordnung 11 , die der Entnahme des Dauermagneten aus dem Topf 8 entspricht, eine Bewegung des Schiebers 18‘ bewirkt, welche eine Montage des Deckels 5 am Flansch 4 verhindert. Insbesondere wird eine Montage verhindert, bei der Dichtung 7 und Dichtungssitz 6 in dichtenden Kontakt gelangen. Auf diese Weise wird sehr zuverlässig vermieden, dass ein nicht betriebsbereiter Magnetabscheider, bei dem sich der Dauermagnet 9 nicht im Topf 8 befindet und daher keine Partikel auf der Oberfläche 10 des Topfes 8 festlegen kann, in Betrieb gesetzt wird. Sobald die Magnetanordnung 11 bewegt wird, um den Dauermagneten 9 wieder in den Topf 8 einzubringen, wird der Schieber 18‘ in eine Stellung gebracht, in welcher der Deckel 5 mit dem Flansch 4 verbindbar ist und Dichtung 7 und Dichtungssitz 6 in Berührung kommen.

Vorteilhaft ist es, die Verkippung der Nut 29 gegen die erste Achse A und die Kraft des Rückstellelements 25 so aufeinander abzustimmen, dass das Rückstellelement 25 keine Bewegung der Magnetanordnung 11 entlang der ersten Achse A bewirkt. Die Kopplung durch die Steuerplatte 27 ist dann selbstgehemmt.

Der zweite Teil der Weiterbildung betrifft den Topf. Es ist vorteilhaft, den Topf 8 auf einer dem Topf 8 abgewandten Seite des Deckels 5 mit einem Rohrfortsatz 31 weiterzuführen. Die Erstreckung des Rohrfortsatzes 31 oberhalb des Deckels 5 ist derart bemessen, dass er dem Dauermagneten 9 Schutz bietet, wenn dieser aus dem Topf 8 entnommen ist. Zusätzlich kann der Rohrfortsatz 31 eine Führung der Magnetanordnung 11 bewirkend ausgeführt sein.

Die Schutzhülle 26‘ kann einen Fuß 32 umfassen, welcher am Deckel 5 befestigt und mit dem Flansch 4 verbindbar ist. Eine Klammer 33 umfasst Fuß 32 und Flansch 4 und schafft eine lösbare Verbindung von Deckel 5 und Flansch 4. Im Fuß 32 kann ein zweites Schieberlager 34 vorgesehen sein, welches einen Abstand zum Schieberlager 20 aufweist und die Führung des Schiebers 18‘ verbessert. In Fig. 3 ist eine andere Weiterbildung des Beispiels eines Magnetabscheiders gezeigt.

In dieser Weiterbildung umfasst die Magnetanordnung ein Oberteil 35, welches als eine Platte ausgeführt sein kann, die im Wesentlichen parallel zum Deckel 5 angeordnet ist. Das Oberteil 35 weist einen in einer radialen Richtung außen liegenden Rand 36 auf, der im betriebsbereiten Zustand des Magnetabscheiders auf dem Flansch 4 aufliegt. Auf einer dem Deckel 5 zugewandten Seite des Oberteils 35 ist ein in Richtung des Deckels 5 weisender Vorsprung 37 vorgesehen.

In dem Vorsprung 37 ist eine Aufnahme 38 zur Aufnahme des stangenförmigen Schiebers 18 im betriebsbereiten Zustand des Magnetabscheiders vorgesehen, die beispielsweise vorteilhaft einfach als Bohrung ausgeführt ist.

Deckel 5 und Oberteil 35 sind zum lösbaren Verbinden miteinander eingerichtet. Beispielsweise kann der Deckel 5 einen Gewindestift 39 aufweisen, welcher im betriebsbereiten Zustand des Magnetabscheiders das Oberteil 35 durchsetzt und eine Mutter 40 zur Sicherung der Verbindung von Deckel 5 und Oberteil 35 trägt.

Zur Wartung des Magnetabscheiders, insbesondere Reinigung der Oberfläche 10, wird zunächst die miteinander verbundenen Deckel 5 und Oberteil 35 vom Flansch 4 abgehoben. Das Rückstellelement 25 bewirkt eine Verschiebung des Schiebers 18 entlang der zweiten Achse L derart, dass er aus der Aufnahme 38 entfernt wird. Dadurch kann das Oberteil 35 vom Deckel 5 abgehoben werden. Der mit dem Oberteil mechanisch verbundene Dauermagnet 9 wird beim Abheben aus dem Topf 8 entnommen. Durch die Entnahme wird die Reinigung der Oberfläche 10 erheblich erleichtert. Vorteilhaft gewährleistet dieser Aufbau, dass der Dauermagnet 9 nur dann aus dem Topf 8 entnommen werden kann, wenn der Magnetabscheider offensichtlich aus dem betriebsfertigen Zustand in einen nicht betriebsbereiten Zustand überführt wird, in welchem Deckel 5 und Oberteil 35 nicht mehr mit dem Gehäuse 1 verbunden sind.

Der Zusammenbau nach der Reinigung wird vereinfacht, wenn eine Innenwand 41 , die dem Schieber 18 zugewandt ist, einen in Richtung des Innenraums 2 sich verjüngenden Trichterabschnitt bildet, so dass der Schieber 18 auf einer Schrägen gleitet und radial nach Innen in Richtung Dauermagnet geschoben wird. Auch dieser Magnetabscheider kann durch ein Steuerelement verbessert werden. Beispielsweise kann diese nach dem an Fig. 2 dargestellten Prinzip den Abstand von Oberteil 35 und Deckel 5 an die radiale Position des Schiebers 18 koppeln. Dies vereinfacht den Zusammenbau und verhindert Fehlbedienung.

Bezugszeichenliste 1 Gehäuse

2 Innenraum

3 Anschluss

4 Flansch

5 Deckel 6 Dichtungssitz

7 Dichtung

8 Topf

9 Dauermagnet

10 Oberfläche 11 Magnetanordnung

12 Stange

13 Loch

14 Stangenlager

15 Halterung 16 Handgriff

17, 17' Sperrelement

18, 18' stangenförmiger Schieber

19 Lagerblock

20 Schieberlager 21 erstes Schieberende

22 zweites Schieberende

23 Sperrscheibe

24 Druckscheibe

25 Rückstellelement 26, 26' Schutzhülle

27 Steuerplatte

28 Stiftverbindung

29 Nut

30 Stift

31 Rohrfortsatz

32 Fuß

33 Klammer

34 zweites Schieberlager

35 Oberteil

36 Rand

37 Vorsprung

38 Aufnahme

39 Gewindestift

40 Mutter

41 Innenwand

A erste Achse

L zweite Achse

R Längsrichtung