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Magnetsysteme

Magnetsysteme

Die Kombination aus mehreren Magneten oder aus Magneten mit Kunststoffen, Eisen oder anderen Materialien.

Magnetsysteme ermöglichen Eigenschaften, die mit Dauermagneten allein nicht erreichbar wären, wie z.B.
– Haftkraft erhöhen für Haftanwendungen
– Gerichtete / stärkere Magnetfelder z.B. bei Halbach-Arrays und Elektromotoren
– Befestigung / Montage

Am Beispiel der Haftmagnetsyteme beleuchten wir im Folgenden den Einsatz des ferromagnetischen Materials Eisen, um die das Magnetfeld des Magneten zu beeinflussen und die Haftkraft zu erhöhen.

Das Magnetfeld eines Permanentmagneten reicht relativ weit in den Raum hinaus. Mittels aus Eisen (z.B. Baustahl) bestehenden Polschuhen oder Rückschlussplatten werden die Magnetfeldlinien gebündelt, wie bei einem Brennglas, bei dem das Licht fokussiert wird. Durch die Bündelung reichen die Feldlinien nicht mehr so weit in den Raum hinaus, dafür wird das Magnetfeld näher am Magnetsystem konzentriert.

Je nach Bauform kann so die Haftkraft eines Magnet bis um den Faktor 18 erhöht werden. Dies gilt jedoch nur bei direktem Kontakt des Magnetsystems mit einem Gegenstück. Um die maximal mögliche Haftkraft zu erreichen, müssen sowohl die Polschuhe, als auch das Gegenstück ausreichend dimensioniert sein. Anderenfalls würden sie in die magnetische Sättigung gehen und damit nicht das volle Potential des Dauermagneten ausnutzen können.

Ein klassisches Beispiel für die Verwendung von Magneten in Verbindung mit Stahl sind Flachhaftgreifer, auf Grund Ihrer Form auch Topfmagnete genannt. Ein Stab-/Scheibenmagnet wird von einem Stahltopf umfasst. An der Grenze Stahltopf-Magnet werden die Magnetfeldlinien gebündelt. Folglich wird die Haftkraft bei direktem Kontakt mit einem Gegenstück stark erhöht. Der Stahltopf kann mit einem Gewinde versehen werden, um ihn an seiner Rückseite leicht zu befestigen.

Andere Möglichkeiten der Befestigung können durch Anschrauben, Einpressen, Einklipsen, etc. realisiert werden. Besonders bei Polschuhsystemen, die als Magnetverschlüsse verwendet werden, kommen häufig Kunststoffgehäusen (u.A. PA, PS) zum Einsatz. Weitere Gehäusematerialien wie z.B. Neopren sind einsetzbar.

Die Beeinflussung von Magnetfeldern mittels Polschuhe oder Rückschlussplatten kann man sich für weitere Anwendungen zunutze machen. Zu diesen gehören Elektromotoren die durch einen permanentmagnetischen Teil und einen Elektromagneten betrieben werden.

Der permanentmagnetische Teil kann sowohl als Rotor oder Stator verwendet werden. Als Rotor wird er häufig aus kunststoffgebundenen Material um eine Stahlbuchse gespritzt.

Bei Wirbelstrombremsen werden Magnetsegmente, Ringe oder Blöcke auf Metallrückschlüssen verbaut.