- Magnetkupplung
-
Eine Elektromagnetische Kupplung (kurz Magnetkupplung) ist eine elektrisch fernschaltbare, kraft- oder formschlüssige Kupplung.
Inhaltsverzeichnis
Elektromagnetkupplung
Magnetkupplungen; links mit zwei unabhängig steuerbaren Abtrieben (Stirnräder); rechts zerlegt, sodass der Kupplungsbelag sichtbar ist
Die umgangssprachlich Magnetkupplung genannte Form ähnelt im Grundaufbau einer Einscheibentrockenkupplung. Die Antriebsseite ist mit einem Elektromagneten bestückt, der sich meist nicht mitdreht, indem dessen Magnetfeld die sich drehenden Kupplungs-Partner über einen Luftspalt erreicht. In Abhängigkeit von der angelegten elektrischen Spannung wirkt ein unterschiedlich starkes Magnetfeld auf die verschiebbar gelagerte Druckplatte der getriebenen Seite. Die Kupplungsscheibe wird eingeklemmt oder ist axial beweglich und wird gegen einen feststehenden Teil gedrückt und überträgt so die Drehbewegung.
Die Kupplungsscheiben können auch gezahnt sein.
Magnetkupplungen lassen sich einfach (fern-)steuern. In Kraftfahrzeugen wird sie häufig zum Schalten von Kompressoren und Pumpen verbaut. Beim Anlasser dient dessen axial verschiebbar gelagerter Anker als bewegliches Element. Er wird durch das Erregerfeld in den Stator hineingezogen und das Ritzel greift in das außen gezahnte Schwungrad des Verbrennungsmotors.
Magnetkupplungen dienten im Maschinen- und Gerätebau zum Zu- und Abschalten von Antrieben sowie zur Drehrichtungsumkehr.
Magnetpulverkupplung
Die Magnetpulverkupplung ist eine reibschlüssige Kupplung. Im Spalt zwischen der Antriebsdruckplatte und der Abtriebsdruckplatte befindet sich ein Metallpulver oder Metallgel. Der in einer Druckplatte untergebrachte Elektromagnet magnetisiert die Metallteilchen und versteift sie. Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung erreicht. Durch Ändern der angelegten Spannung wird eine feste Verbindung oder Schlupf erzeugt. Ohne Strom werden keine Kräfte übertragen, weil die Metallteilchen sich durch die Fliehkraft an die Antriebsdruckplatte legen. Die Magnetpulverkupplung kann als Anfahrkupplung eingesetzt werden, dabei muss aber eine Ableitung der Wärme aus dem Schlupfbetrieb gewährleistet werden. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert die Magnetpulverbremse.
Magnetorheologische Fluid-Kupplung
Eine Magnetorheologische Fluid-Kupplung, kurz MRF-Kupplung, ist im Prinzip wie eine Magnetpulverkupplung aufgebaut. Statt des verwendeten Metallpulvers wird jedoch eine magnetorheologische Flüssigkeit verwendet. Diese verändert unter Einfluss eines Magnetfeldes ihre Konsistenz von flüssig über gelförmig zu fest. Der Vorteil einer MRF-Kupplung gegenüber einer Metallpulverkupplung ist die bessere Abdichtung des Übertragungsmediums nach außen, eine geringere innere Reibung im getrennten Zustand (weniger Wärme, kleiner Verschleiß) sowie eine bessere Wärmeableitung, welches einen längeren oder häufigen Betrieb im Schlupfzustand erlaubt. Es können Kupplungen im Scheiben- oder Trommeldesign, sowie neuartige Designs hergestellt werden (siehe Weblinks).
Berührungslose Magnetkupplungen
Sie werden eingesetzt, um Kraftübertragung durch Wandungen (z.B. hermetisch geschlossene Behälter) hindurch zu erreichen. Sie können mit Dauermagneten oder Elektromagneten arbeiten. Ein Beispiel ist die Soll-Temperaturverstellung an Kontaktthermometern.
Es gibt auch lineare Varianten, z.B. für hermetisch dichte Pneumatik-Arbeitszylinder, oder für die berührungslose Krafttransmission in Magnetschwebewaagen.
Die antreibende Seite einer berührungslosen Magnetkupplung kann auch das Drehfeld des Stators eines Elektromotors sein. Diese Anordnungen werden zwar nicht als Magnetkupplung im eigentlichen Sinne bezeichnet, arbeiten jedoch nach dem gleichen Prinzip. Daher und aufgrund ihrer großen Bedeutung sind sie hier mit aufgeführt. Beispiele sind Magnetrührer, Heizungs-Umwälzpumpen, Aquariumpumpen, Wasserzähler sowie die Antriebe von Drehanoden von Röntgenröhren.
Ältere Fahrzeug-Tachometer verwendeten eine durch einen an der Tachowelle angebrachten Dauermagneten bewegte Aluminiumscheibe, die den Zeiger trägt; Prinzipaufbau siehe auch Wirbelstrombremse.
Weblinks
Wikimedia Foundation.
