Magnetfilter sind in der Lage ferritische Partikel aller Art aus Prozessflüssigkeiten, wie z.B. Kühlwasser, Emulsionen, Schleiföl und Waschwasser usw. zu entfernen. Grundlage eines Magnetfilters ist die magnetische Kraftwirkung des Magnetfeldes. Die magnetische Feldkraft übt Kräfte auf ferritische Partikel, wie z. B. Eisen, Stahl, Hartmetall, Edelstahl usw. aus.

Schematische Darstellung des Magnetfeldes
 Magnetfeld eines Stabmagneten 

Die Partikel richten sich grundsätzlich längs der Feldlinien aus. Der magnetische Südpol eines Partikels richtet sich entlang der Feldlinie zum Nordpol des erzeugenden Feldes aus. 

Ungleichnamige Pole ziehen sich also an, während sich gleichnamige Pole abstoßen. Die höchsten Kräfte wirken immer dann, wenn das Magnetfeld geschlossen ist, d. h. die Feldlinien von einem Pol zum anderen zeigen.

 Geschlossenes Magnetfeld an einem FRIESS Magnetfilterstab 

Für Dauermagnete werden unterschiedliche Materialen eingesetzt. Gebräuchlich sind z. B. Magnete aus AlNiCo oder Keramik oder seltenen Erden. Unter Beachtung der besonderen Einsatzgrenzen bieten die Magnete aus seltenen Erden (Neodymmagnete) die höchste Flussdichte und damit die größte Anziehungskraft für Schmutzpartikel. Nachteilig ist, dass das Material sehr korrosionsanfällig ist und daher stets durch eine Beschichtung oder ein Edelstahlhüllrohr geschützt werden muss. Darüber hinaus sind Neodymmagnete nur bis max. 80 °C temperaturbeständig. Im Dauereinsatz sollte die max. Temperatur auf ca. 60 °C beschränkt werden.

Grundsätzlich ist der Aufbau eines Magnetfilters relativ einfach. In ein Filtergehäuse werden Magnetfilterstäbe so eingebaut, dass sie optimal von der verschmutzten Flüssigkeit umströmt werden. Die Magnetfelder der einzelnen Magnetfilterstäbe müssen sich im richtigen Verhältnis überschneiden, um eine optimal Abscheidung zu erreichen.

Friess Magnetfilter bestehend aus einem Gehäuse mit Deckel und eingebauten Magnetfilterstäben

In einem Magnetfiltersystem ist die Strömung idealerweise leicht turbulent, so dass die Partikel immer wieder von der Gehäusewandung zum Magnetfilterstab hin gespült werden. Darüber hinaus sollte die Verweilzeit der einzelnen Partikel im Magnetfeld so lang wie möglich sein, damit ausreichend Zeit vorhanden ist, um das Partikel in Richtung des Magnetfilterstabes zu bewegen. Je höher die Kraft ist, die auf das einzelne Partikel wirkt, desto schneller erfolgt die Abreinigung. Daher muss die magnetische Flussdichte so hoch wie möglich gewählt werden, um auch kleine Partikel, die proportional zu ihrer Größe mit geringerer Kraft angezogen werden, gegen die Strömung anzuziehen. 

Die Abscheideleistung eines Magnetfiltersystems wird hauptsächlich von folgenden Parametern beeinflusst: 

1. Material der Partikel 

2. Größe der Partikel 

3. Viskosität der zu reinigenden Flüssigkeit 

4. Magnetische Flussdichte der eingesetzten Magnetfilterstäbe 

5. Verweildauer der Flüssigkeit im Magnetfeld 

6. Entfernung zwischen Partikel und Magnetfilterstab

Daher gelten für die Auslegung eines Magnetfiltersystems folgende Grundsätze: 

1. Je höher die Viskosität der zu reinigenden Flüssigkeit, desto länger muss die Verweilzeit der Flüssigkeit im Magnetfiltersystem gewählt werden. 

2. Wenn Werkstoffe, die schwächer magnetisch sind wie z.B. Edelstahlpartikel oder Hartmetallpartikel, aus der Flüssigkeit abgeschieden werden sollen, muss die Verweilzeit im Magnetfiltersystem höher gewählt werden. 

3. Je kleiner die abzuscheidenden Partikel sind, desto länger muss die Verweilzeit im Magnetfilter sein. 

4. Je höher die magnetische Flussdichte der Magnetfilterstäbe, desto besser ist die Abscheidewirkung. 

Die Verweilzeit in einem Magnetfiltersystem kann verlängert werden, indem man den Durchfluss gegenüber dem Nenndurchfluss deutlich reduziert. Alternativ besteht die Möglichkeit für einen bestimmten Durchfluss ein Magnetfiltersystem mit höherem Nenndurchfluss einzusetzen. 

FRIESS Magnetfilter verwenden grundsätzlich Magnetfilterstäbe mit ausgesuchten Neodymmagneten mit einer Flussdichte von ca. 11000 Gauss (garantiert mindestens 10000 Gauss).

Messung der magnetischen Flussdichte an einem Magnetfilterstab von Friess 
(angezeigter Wert 10.840 Gauss,
Spitzenwert 11440 Gauss) 

Magnetfilterstäbe mit einer geringeren Flussdichte sind für den Einsatz in industriell genutzten Magnetfiltern nur bedingt geeignet. 

Für optimale Ergebnisse müssen der Ausbau und die Reinigung der Magnetfilterstäbe so einfach wie möglich sein. Der Deckel der Magnetfilter Serie FMF ist daher mit einem einfach zu öffnenden Schnellverschluss befestigt. Nachdem der Schnellverschluss geöffnet ist, kann der Deckel mit den eingebauten Magnetfilterstäben und dem daran anhaftenden Schmutz aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Der an dem Magnetfilter anhaftende Schmutz wird mit einem einfachen Werkzeug abgestreift und der Magnetfilter kann wieder zusammengebaut werden.

Einfacher Ausbau und einfache Reinigung 
des Friess Magnetfilters FMF 420/3 

Beispiele sind: 

– Feinstreinigung von Kühlschmierstoffen beim Schleifen oder Honen 

– Reinigung von Kühlwasser beim Schmieden 

– Entfernung von Feinstpartikeln im Heizungswasser 

– Entfernung von Partikeln aus Schneidölen 

– Entfernung von Feinstpartikeln von Ziehölen 

Bei den meisten Anwendungen werden herkömmliche Filtersysteme wie Bandfilter, Hydrozyklone oder Zentrifugen durch den Einsatz der Magnetfiltration unterstützt. Feinstpartikel, die von herkömmlichen Reinigungssystemen nicht erfasst worden sind und sich ungehindert in der Prozessflüssigkeit angereichert haben, werden durch die Magnetfilter problemlos erfasst und abgeschieden. Unternehmen, die bereits Friess Magnetfiltersysteme im Einsatz haben, berichten von folgenden Verbesserungen: 

1. Weniger Ausschuss durch besseres Schliffbild, da der Kühlschmierstoff über 95 % weniger Metallpartikel enthält. 

2. Besseres Waschergebnis und erheblich reduzierte Partikelzahl auf den gewaschenen Teilen. 

3. Deutlich reduzierte Filterkosten, da die Standzeit von Filterpatronen vervielfacht werden konnte. 

4. Höhere Lebensdauer für die eingesetzte Prozessflüssigkeit. 

In der Regel liegt die Amortisationszeit für einen neuen FRIESS Magnetfilter bei 3 bis 9 Monaten.

© FRIESS GmbH Der Inhalt dieser Information ist urheberrechtlich geschützt. Grafiken, Texte, Logos, Bilder usw. dürfen nur nach schriftlicher Genehmigung der FRIESS GmbH vervielfältigt, kopiert, geändert, veröffentlicht oder in einer sonstigen Form genutzt werden. Die unberechtigte Verwendung kann zu Schadensersatzansprüchen oder Unterlassungsansprüchen führen.