Testovací a magnetické tyče

Feromagnetické nečistoty se mohou dostat do materiálu při výrobě, skladování, přepravě nebo opotřebením technologického zařízení. Může jít o kovové špony, piliny, okuje, části drátků, úlomky spojovacího materiálu nebo velmi jemný magnetický prach.

Magnetická tyč vytváří silné magnetické pole, které tyto částice přitáhne k nerezovému povrchu a udrží je na něm až do vyčištění. Pomáhá tak chránit stroje a současně zvyšovat čistotu zpracovávaného produktu.

Co je magnetická tyč?

Magnetická tyč je uzavřená nerezová trubice, uvnitř které je napevno umístěné magnetické jádro tvořené silnými neodymovými magnety a pólovými nástavci.

Magnetické jádro je v běžné separační tyči nevyjímatelné. Nerezový plášť chrání magnety před přímým kontaktem s materiálem, vlhkostí a částí mechanického namáhání.

Hlavní části magnetické tyče

• vnější nerezová trubice,
• permanentní neodymové magnety,
• pólové nástavce soustřeďující magnetické pole,
• uzavřené a pevně uložené magnetické jádro,
• vnitřní závit pro připevnění k rámu nebo pomocné konstrukci.

Jak magnetická tyč funguje?

Silné permanentní magnety uvnitř tyče vytvářejí na jejím povrchu magnetické póly. Feromagnetická částice, která se dostane do jejich blízkosti, je přitažena k nerezové trubici a zůstane na ní zachycená.

Nejvyšší magnetická síla se obvykle nachází v místech pólových nástavců. Zachycené nečistoty proto na povrchu tyče vytvářejí charakteristické prstence.

1. Materiál proudí, protéká nebo se přesypává kolem magnetické tyče.
2. Feromagnetické částice vstoupí do magnetického pole.
3. Částice jsou přitaženy k povrchu nerezové trubice.
4. Na tyči zůstávají až do jejího vyčištění.
5. Vyčištěný materiál pokračuje do další části technologie.

Co magnetická tyč zachytí?

Magnetická tyč je určená především k separaci plně feromagnetických kovů a jejich částic.

Typicky zachytávané nečistoty

• železné špony,
• ocelové piliny,
• částice běžné magnetické oceli,
• okuje,
• úlomky drátků,
• drobné vruty, šroubky a podložky,
• částice vznikající opotřebením strojů,
• jemný feromagnetický prach.

Co běžná magnetická tyč nezachytí?

Permanentní magnet nezachytí běžné nemagnetické materiály ani neželezné kovy.

• hliník,
• měď,
• mosaz,
• bronz,
• plast,
• sklo,
• dřevo,
• některé druhy nerezové oceli,
• další nemagnetické nečistoty.

Jaký je rozdíl mezi magnetickou a testovací tyčí?

Magnetická a testovací tyč vypadají podobně, jejich konstrukce a způsob použití se však liší.

Magnetická separační tyč

Magnetická tyč má pevné, nevyjímatelné jádro. Používá se samostatně nebo se pomocí závitu připevňuje do rámu magnetického roštu.

Zachycené nečistoty je potřeba z povrchu ručně setřít nebo stáhnout vhodnou pomůckou.

Magnetická testovací tyč

Testovací tyč je ruční kontrolní pomůcka. Má posuvné magnetické jádro a plastové madlo. Používá se k ověření přítomnosti feromagnetických nečistot ve vzorku materiálu, nádobě nebo výrobní dávce.

Po ukončení testu se zatáhne za madlo. Magnetické jádro se přesune do horní části a zachycené nečistoty ze spodní aktivní části snadněji odpadnou.

Jak se používá magnetická testovací tyč?

1. Ověřte vhodnost tyče pro testovaný materiál.
2. Zkontrolujte čistotu a neporušenost nerezového povrchu.
3. Zasuňte aktivní část tyče do vzorku nebo nádoby.
4. Provádějte pomalé krouživé nebo podélné pohyby.
5. Tyč vytáhněte a prohlédněte zachycené částice.
6. Přesuňte tyč nad nádobu určenou pro kovový odpad.
7. Zatáhněte za madlo a přesuňte jádro do horní části.
8. Uvolněné nečistoty bezpečně odstraňte.
9. Tyč očistěte a zkontrolujte před dalším použitím.

Lze výsledkem testu potvrdit úplnou čistotu materiálu?

Ne. Testovací tyč kontroluje pouze část materiálu, se kterou přijde její magnetická plocha do kontaktu. Výsledek závisí na velikosti vzorku, délce testování, rozmístění částic a zvoleném postupu.

Pro pravidelnou kontrolu kvality je vhodné používat předem definovaný postup, stejnou velikost vzorku, dobu testování a způsob vyhodnocení.

Magnetické tyče v suchých a sypkých materiálech

Magnetické tyče lze používat v dobře sypných homogenních materiálech. Materiál musí být schopen volně protékat kolem tyče a nesmí na jejím povrchu vytvářet silnou lepkavou vrstvu.

Příklady vhodných suchých materiálů

• mouka a jemné potravinářské prášky,
• cukr a sůl po ověření chemické kompatibility,
• koření,
• cereálie,
• semínka,
• plastový granulát a regranulát,
• gumárenský regranulát,
• jemné stavební směsi,
• keramické suroviny,
• krmné směsi.

Co může způsobit problém?

• špatná sypnost,
• klenbování materiálu nad tyčemi,
• lepivost,
• velké kusy materiálu,
• vysoká abrazivita,
• příliš vysoká rychlost dopadu,
• zahlcení prostoru mezi několika tyčemi.

Magnetické tyče v tekutých materiálech

Vybrané magnetické tyče lze vložit také do tekutých směsí. Nerezové pouzdro chrání magnetické jádro před vlhkostí, ale použití vždy závisí na chemickém složení, pH, teplotě a viskozitě kapaliny.

Příklady použití v kapalinách

• chladicí voda,
• chladicí emulze,
• technické oleje,
• rostlinné oleje,
• sirupy,
• mléko,
• ovocné šťávy,
• jogurty a polotekuté potravinářské směsi,
• keramické glazury a tekuté hmoty.

Konkrétní produkt může mít omezený rozsah pH, maximální teplotu média nebo maximální velikost částic. Tyto údaje je nutné zkontrolovat v jeho návodu.

Magnetické tyče pro výrobu magnetického roštu

Jednotlivé magnetické tyče lze pomocí závitů připevnit k rámu a vytvořit z nich magnetický rošt. Rošt pokrývá větší průtočnou plochu a nutí materiál procházet kolem několika aktivních magnetických bodů.

Výhody magnetického roštu

• větší aktivní separační plocha,
• rovnoměrnější zachytávání nečistot,
• možnost přizpůsobit počet a délku tyčí,
• použití v násypkách, potrubí a zásobnících,
• možnost výměny jednotlivé poškozené tyče,
• vyšší účinnost než u jedné volně položené tyče.

Z čeho má být rám roštu?

Rám a spojovací materiál v bezprostřední blízkosti tyčí musí být vyrobený z vhodného nemagnetického materiálu. Feromagnetická konstrukce by přitahovala magnetické pole, snižovala účinek směrem do materiálu a komplikovala montáž.

Jaký rozestup mezi tyčemi zvolit?

Rozestup musí zajistit bezpečnou montáž a zároveň dostatečný průtok materiálu. Příliš malá mezera může způsobovat klenbování, ucpávání nebo vzájemné přitahování tyčí.

Minimální a optimální vzdálenost vždy závisí na konkrétním produktu, materiálu a konstrukci roštu.

Magnetické tyče pro textilní filtry

Speciální magnetické separátory lze instalovat také do textilních filtrů a dalších filtračních systémů. Obsahují jednu nebo více magnetických tyčí, které zachytávají feromagnetické nečistoty z proudícího kapalného média.

Možná provedení

• separátor s jednou magnetickou tyčí,
• separátor se dvěma magnetickými tyčemi,
• standardní provedení z AISI 304,
• provedení z AISI 316L pro náročnější chemické prostředí,
• provedení upravené podle rozměru filtru a připojení.

Pro použití v agresivním, kyselém nebo hygienicky náročném prostředí je nutné zvolit odpovídající nerezovou ocel, těsnění a povrchové zpracování.

Kde se magnetické a testovací tyče používají?

Potravinářský průmysl

Tyče mohou pomáhat odstraňovat feromagnetické částice z mouky, cukru, koření, mléka, olejů a dalších materiálů. Konkrétní provedení musí odpovídat hygienickým a materiálovým požadavkům provozu.

Zemědělství

Používají se v krmných směsích, semenech, obilovinách a dalších zemědělských produktech.

Plastikářský a gumárenský průmysl

Pomáhají chránit vstřikolisy, extrudéry, drtiče a další zařízení před kovovými nečistotami v granulátu nebo regranulátu.

Chemický průmysl

Tyče lze využít v chemických prášcích, kapalinách a meziproduktech, pokud jsou materiály separátoru chemicky kompatibilní s danou látkou.

Keramický a sklářský průmysl

Magnetická separace pomáhá odstraňovat kovové částice z keramických hmot, glazur a dalších surovin.

Stavebnictví

Tyče lze používat v jemných sypkých stavebních směsích, pokud materiál není příliš abrazivní, lepivý nebo hrubý.

Strojírenství

Vhodné jsou například pro čištění chladicích kapalin, emulzí a vybraných technických olejů.

Magnetická indukce a odtrhová síla

U magnetických tyčí se nejčastěji uvádí magnetická indukce v gaussech a odtrhová síla v newtonech.

Magnetická indukce v Gs

Magnetická indukce popisuje intenzitu magnetického pole v konkrétním měřeném místě. Nejvyšší hodnoty bývají na povrchu tyče v oblasti pólových nástavců.

Odtrhová síla v N

Odtrhová síla vyjadřuje sílu potřebnou k odtržení definovaného ocelového etalonu od magnetického povrchu.

Je důležitější hodnota Gs, nebo N?

Oba parametry je potřeba posuzovat společně. Vysoká magnetická indukce pomáhá působit na malé částice, zatímco odtrhová síla vypovídá o schopnosti udržet definovaný ocelový předmět na povrchu.

Výslednou účinnost ovlivňuje také:

• vzdálenost částice od tyče,
• tloušťka nerezového pláště,
• rychlost proudění nebo přesypávání,
• vlastnosti materiálu,
• velikost a tvar nečistoty,
• nános již zachycených částic,
• rozestup mezi několika tyčemi.

Jaký průměr a délku magnetické tyče vybrat?

Běžné magnetické tyče se vyrábějí v několika průměrech a délkách. Rozměr musí odpovídat dostupnému prostoru, průtočné ploše a množství materiálu.

Průměr tyče

Větší průměr může umožnit použití výkonnějšího magnetického jádra a vytvořit větší aktivní povrch. Současně však zabírá více prostoru v toku materiálu.

Celková délka

Celková délka zahrnuje také koncové části a závit. Nemusí být stejná jako skutečná délka aktivní magnetické plochy.

Délka magnetické plochy

Udává část tyče, na které je aktivní magnetické pole určené k separaci. Při návrhu roštu je potřeba zajistit, aby tato plocha pokrývala požadovanou část toku materiálu.

Závit

Velikost a délka závitu musí odpovídat rámu nebo pomocné konstrukci. Šroubování provádějte opatrně a s použitím nemagnetického nářadí nebo vhodných montážních pomůcek.

Jak vybrat vhodnou magnetickou tyč?

Magnetická síla

Pro hrubší částice a ochranu technologie může postačit nižší magnetický výkon. Pro jemnější feromagnetické částice je potřeba silnější tyč a vhodně navržený kontakt materiálu s jejím povrchem.

Průtok materiálu

Příliš velká mezera kolem tyče může umožnit částicím procházet mimo účinné magnetické pole. Příliš malá mezera může naopak omezovat průtok nebo způsobovat klenbování.

Teplotní odolnost

Běžné neodymové tyče bývají určené přibližně do 80 °C. Pro vyšší teploty je nutné použít speciální magnetickou jakost a odpovídající konstrukční provedení.

Materiál nerezové trubice

AISI 304 je vhodná pro řadu běžných a potravinářských aplikací. Pro agresivnější chemické prostředí může být potřeba AISI 316L nebo jiné speciální provedení.

Způsob čištění

U často čištěných aplikací může být praktičtější kompletní rošt s výsuvnými jádry nebo jiným systémem snadného čištění než několik samostatných pevných tyčí.

Jsou magnetické tyče vhodné pro abrazivní materiály?

Nerezový plášť bývá z důvodu vysokého magnetického výkonu velmi tenký. Abrazivní materiál jej může postupně obrušovat, ztenčovat nebo úplně prodřít.

Mezi abrazivní materiály mohou patřit například:

• písek,
• keramické hmoty,
• skelná drť,
• některé stavební směsi,
• materiály s ostrými minerálními částicemi,
• granuláty se skelnou příměsí.

Pokud je použití v abrazivním materiálu povolené, je potřeba častěji kontrolovat stav nerezového pláště. Poškozená tyč se musí vyřadit z provozu.

Jsou magnetické tyče vhodné pro lepkavé materiály?

Lepivý materiál se může usazovat na povrchu tyče, zakrývat zachycené nečistoty a omezovat průtok. Mezi několika tyčemi může docházet také ke klenbování nebo ucpání.

Pro husté, lepivé nebo špatně sypné materiály může být vhodnější jiný typ separátoru, například průtokový, rotační nebo speciálně navržený rošt.

Použití magnetických tyčí v potravinářství

Magnetická tyč může být vhodná pro styk s potravinami, pokud její materiál, povrchová úprava a konstrukce odpovídají konkrétní aplikaci a příslušným požadavkům.

Je potřeba ověřit zejména:

• jakost nerezové oceli,
• hladkost a stav povrchu,
• chemickou odolnost,
• možnost úplného vyčištění,
• provozní teplotu,
• materiálovou dokumentaci,
• interní hygienické požadavky,
• způsob montáže bez hygienicky problematických mezer.

Samotné označení AISI 304 automaticky nezaručuje vhodnost celé vlastní konstrukce magnetického roštu pro konkrétní potravinářský provoz.

Jak magnetickou tyč správně instalovat?

1. Ověřte vhodnost produktu pro konkrétní materiál.
2. Zkontrolujte rozměry tyče a závitu.
3. Připravte konstrukci z nemagnetického materiálu.
4. Odstraňte z pracovního prostoru ocelové nářadí a volné díly.
5. Jednotlivé tyče oddělte nemagnetickými podložkami.
6. Tyče montujte jednu po druhé.
7. Dodržte minimální předepsaný rozestup.
8. Zkontrolujte, zda konstrukce nebrání průtoku materiálu.
9. Před spuštěním ověřte pevnost všech spojů.
10. Proveďte zkušební provoz a kontrolu čištění.

Jak daleko mají být ocelové konstrukce?

Silná magnetická tyč může přitahovat okolní ocelové nosníky, stoly, násypky nebo nářadí. Tím se část magnetického pole uzavře do konstrukce a sníží se jeho účinek směrem do separovaného materiálu.

Dodržujte proto minimální vzdálenosti stanovené výrobcem konkrétního produktu.

Jak často magnetickou tyč čistit?

Jednotný interval neexistuje. Tyč je potřeba čistit dříve, než vrstva zachyceného kovu začne snižovat magnetický výkon nebo omezovat průtok materiálu.

Četnost ovlivňuje:

• množství kovových nečistot,
• průtok a objem materiálu,
• velikost částic,
• počet tyčí,
• požadovaná čistota produktu,
• riziko poškození navazující technologie.

Při prvním nasazení kontrolujte tyč častěji. Podle skutečného množství zachycených částic následně nastavte pravidelný interval.

Jak čistit pevnou magnetickou tyč?

Před čištěním musí být tok materiálu zastavený. Tyč nebo celý rošt vyjměte ze zařízení a přemístěte na bezpečné místo.

1. Zastavte přívod materiálu.
2. Zajistěte zařízení proti nechtěnému spuštění.
3. Opatrně vyjměte tyč nebo rošt.
4. Použijte pracovní rukavice.
5. Větší částice posunujte po povrchu směrem ke konci tyče.
6. Jemné nečistoty setřete vhodnou nemagnetickou pomůckou.
7. Zachycený kov odložte do určené nádoby.
8. Tyč umyjte nebo očistěte podle provozního postupu.
9. Zkontrolujte stav nerezového pláště.
10. Tyč vraťte do správné pracovní polohy.

Jak čistit testovací tyč?

Testovací tyč umožňuje přesunout magnetické jádro mimo spodní aktivní část.

1. Vytáhněte tyč z testovaného materiálu.
2. Přeneste ji nad nádobu na kovové nečistoty.
3. Zatáhněte za plastové madlo.
4. Magnetické jádro se přesune do horní části.
5. Magnetické pole na spodní části výrazně zeslábne.
6. Zachycené částice odpadnou nebo je lze snadno setřít.
7. Tyč očistěte a vraťte jádro do pracovní polohy.

Jak kontrolovat stav magnetické tyče?

• Prohlédněte povrch před každým použitím.
• Sledujte rýhy, promáčknutí a známky abraze.
• Kontrolujte stav svarů a koncových částí.
• Ověřujte pevnost závitu.
• Sledujte případnou korozi.
• Pravidelně měřte magnetickou indukci a odtrhovou sílu.
• Výsledky porovnávejte vždy stejnou metodou.
• Poškozenou tyč vyřaďte z provozu.

Proč měřit magnetický výkon?

Magnety mohou zeslábnout vlivem vysoké teploty, mechanického poškození nebo silného opačného magnetického pole. Pravidelné měření pomáhá doložit stav separátoru a sledovat případné změny.

Bezpečnost při práci s magnetickými tyčemi

Doporučené magnetické a testovací tyče

Vybrané produkty představují dlouhou separační tyč pro větší pracovní plochu, kompaktní tyč pro menší sestavy a ruční testovací tyč se snadným uvolňováním nečistot.

Nejčastější dotazy k magnetickým tyčím

Shrnutí

Magnetické tyče zachytávají feromagnetické nečistoty ze suchých, sypkých a vybraných tekutých materiálů. Lze je používat samostatně nebo z několika tyčí sestavit magnetický rošt.

Klasická magnetická tyč má pevné nevyjímatelné jádro. Testovací tyč má posuvné jádro, díky kterému lze zachycené nečistoty snadněji uvolnit.

Při výběru sledujte magnetickou indukci, odtrhovou sílu, průměr, délku magnetické plochy, teplotní odolnost, materiál pláště a provozní vlastnosti separované směsi.

Tyče nejsou automaticky vhodné pro všechny abrazivní, lepivé, kyselé nebo hrubé materiály. Konkrétní aplikaci je potřeba posoudit podle návodu produktu a v náročnějších případech konzultovat s výrobcem.