Synchron- oder Hysteresekupplung
Beide Bauarten übertragen Drehmoment berührungslos über ein Magnetfeld, funktionieren aber grundlegend verschieden. Die Permanentmagnetkupplung (Synchronkupplung) trägt auf beiden Seiten Permanentmagnete, die sich Pol auf Pol koppeln: Sie läuft synchron und schlupffrei, bis ihr Durchrutschmoment erreicht ist – darüber reißt die Kopplung abrupt ab. Die Hysteresekupplung überträgt ihr Moment stattdessen über ein Hysteresematerial, das im rotierenden Feld ständig ummagnetisiert wird. Das erzeugte Moment bleibt dabei nahezu konstant, unabhängig von Drehzahl und Schlupf – Dauerschlupf ist konstruktiv vorgesehen und unbedenklich, solange die Wärme beherrschbar bleibt.
Spalttopf: hermetische Trennung
Zwischen Innen- und Außenrotor sitzt eine unmagnetische Wand, der Spalttopf – er trennt das Fördermedium hermetisch von der Antriebsseite und ist damit das sicherheitskritische Bauteil. Edelstahl ist der druckfeste Standard für unkritische Medien, erzeugt aber bei rotierendem Feld Wirbelstromverluste (Wärme, die mit Drehzahl, Feldstärke und Wandstärke steigt). Hastelloy steht für höchste Korrosionsbeständigkeit, Keramik ist verlustfrei (nicht leitend), aber sprödbruchempfindlich, und PEEK eignet sich leicht und korrosionsfest bei begrenztem Druck.
Schlupfleistung berechnen
Läuft eine Hysteresekupplung mit Schlupf, wird die gesamte am Schlupf umgesetzte Leistung in Wärme umgewandelt – bei Dauerschlupf muss diese Wärme sicher abgeführt werden können:
P_S = M_Last · Δn / 9,55
P_S = Schlupfleistung (W) · M_Last = übertragenes Drehmoment (Nm) · Δn = Schlupfdrehzahl, Differenz Antrieb–Abtrieb (min⁻¹)
Schon 5 Nm bei 500 min⁻¹ Schlupfdrehzahl ergeben rund 262 W Dauerwärme – eine Größenordnung, bei der die Baugröße nicht mehr am Moment scheitert, sondern an der Wärmeabfuhr. Bei der Permanentmagnetkupplung entfällt diese Rechnung im synchronen Betrieb: Δn = 0, also keine Schlupfwärme.
Merksatz
Vergleich mit der Gleitringdichtung
Eine Gleitringdichtung dichtet die Welle an einer bewegten Dichtfläche ab – systembedingt mit geringer, aber nie ganz null Leckage, und als Verschleißteil mit regelmäßigem Wechselintervall. Die Magnetkupplung hat dagegen keinen Wellendurchtritt: Solange der Spalttopf intakt ist, ist sie leckagefrei. Bei unkritischen Medien bleibt die Gleitringdichtung über die Lebenszykluskosten oft günstiger; bei giftigen, aggressiven oder schwer zugänglichen Anwendungen dreht sich die TCO-Rechnung häufig zugunsten der Magnetkupplung.
Rechenbeispiel: Schlupfleistung
Eine Hysteresekupplung überträgt M_Last = 8 Nm bei einer Schlupfdrehzahl Δn = 300 min⁻¹.
- P_S = M_Last · Δn / 9,55 = 8 · 300 / 9,55 ≈ 251 W
Zum Nachrechnen: Magnetkupplung-Rechner (öffnet in neuem Tab)
Wissenscheck
Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.
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