Een magneetkoppeling brengt koppel contactloos over via een hermetisch gesloten wand (spleetpot) — zonder asdoorvoer, zonder systeemgebonden lekkage. Een mechanische afdichting dicht de roterende as af bij de doorvoer door de behuizing: onderhoudsintensief en met een geringe inherente lekkage, maar lager in aanschafkosten. Welke oplossing beter past, hangt af van het medium, de druk- en toerentalomstandigheden, de vereiste beschikbaarheid en de levenscycluskosten.
Samenvatting: De mechanische afdichting is een bewegend afdichtingspunt bij de asdoorvoer — deze slijt, vereist onderhoud en laat constructief een kleine lekkage toe. De magneetkoppeling heeft geen asdoorvoer; zij is hermetisch dicht en lekvrij, maar duurder in aanschaf en begrensd bij zeer hoge drukken of vermogens.
Hoe beide systemen werken
Mechanische afdichting
Een mechanische afdichting bestaat uit twee ringen die langs elkaar glijden: een roterende ring is verbonden met de as, terwijl een stationaire ring vast in de behuizing is gemonteerd. Beide ringen worden in axiale richting tegen elkaar gedrukt; de smering die hierdoor ontstaat en wordt gevormd door het verpompte medium (of een externe barrièrevloeistof) dicht de verbinding af en koelt tegelijkertijd de glijvlakken.
Omdat een bewegend afdichtingsvlak nooit volledig lekvrij kan zijn, is een systeemgebonden minimale lekkage onvermijdelijk: de smeerfilm die de ringen koelt, moet in kleine hoeveelheden kunnen ontsnappen. Dit betekent dat het altijd een slijtageonderdeel is met een vast onderhoudsinterval. Drooglopen is zeer gevaarlijk: als de smeerfilm ontbreekt, nemen de wrijving en de temperatuur snel toe en branden de afdichtringen vast.
Magnetische koppeling
Bepalend voor de afdichtingsvergelijking is: een magneetkoppeling maakt een asdoorvoer volledig overbodig. De aandrijving wordt contactloos overgebracht via een gesloten, niet-magnetische wand — de spleetpot — zodat de behuizing volledig gesloten blijft. De hermetische afdichting is daarmee constructief gewaarborgd en niet door een afdichting verkregen; lekkage is uitgesloten zolang de spleetpot intact blijft. Hoe het koppel magnetisch wordt overgebracht — en waarin de synchrone en de hysterese-uitvoering van elkaar verschillen — leest u in het artikel hysteresekoppeling versus permanente-magneetkoppeling.
De spleetpot is het afdichtingsrelevante onderdeel: de materiaalkeuze en de wervelstroomverliezen bepalen hoeveel warmte thermisch beheerst moet worden. Welke materialen (roestvrij staal, Hastelloy, keramiek, PEEK) waarvoor geschikt zijn en hoe u de wervelstroomverliezen berekent, behandelt het verdiepende artikel spleetpot: materialen en wervelstroomverliezen.
Directe vergelijking: criteria in één oogopslag
| Criterium | Mechanische afdichting | Magnetische koppeling |
|---|---|---|
| Afdichtingsprincipe | Bewegend afdichtingsvlak bij de asdoorvoer | Hermetisch afgesloten, geen doorvoer |
| Lekkage | Systeemgerelateerd, laag, maar nooit helemaal nul | Lekvrij (nul) |
| Slijtageonderdeel | Ja (afdichtringen slijten) | Geen slijtage bij koppeloverdraging |
| Onderhoud | Regelmatig (vervanging van de afdichting) | Minimaal, maar niet onderhoudsvrij |
| Aanschafkosten | Lager | Hoger |
| Corrosieve / giftige stoffen | Kritiek (er is een lekpad aanwezig) | Ideaal (geen lekpad) |
| Druk / Toerental / Vermogen | Zeer hoge waarden mogelijk | Begrensd door spleetpot en magneten |
| Energiebalans | Wrijvingsverliezen bij de afdichting | wervelstroomverliezen bij metalen spleetpotten |
| Drooglopen | Kritiek (inbranden van de ring) | Niet-kritisch (geen smeerfilm nodig) |
De specificaties gelden voor normale bedrijfsomstandigheden. Extreme omstandigheden moeten altijd per geval met de fabrikant worden besproken.
Toepassingsgrenzen en normverwijzing
De volgende richtwaarden delen beide systemen in naar typische bedrijfsgrenzen — ze vervangen geen fabrieksberekening, maar geven het kader voor de voorselectie:
| Criterium | Mechanische asafdichting | Magneetkoppeling |
|---|---|---|
| Druk (typisch) | Enkelvoudige afdichting ~20–40 bar, dubbel-/cartridge-systeem duidelijk hoger | Spleetpot-afhankelijk ~10–40 bar (speciale uitvoeringen hoger) |
| Vermogen | Praktisch onbegrensd | Economisch tot ~50 kW, speciale uitvoeringen 200+ kW |
| Temperatuur | Medium- en materiaalafhankelijk; spervloeistofsystemen verbreden het bereik | Begrensd door magneetmateriaal: NdFeB afhankelijk van de kwaliteit ~80–200 °C, SmCo tot ~250–350 °C |
| Lekkage | Systeeminherente minimale lekkage | Nul (bij intacte spleetpot) |
Voor berekening en inkoop zijn vooral deze normen relevant:
- EN 12756 – Hoofdafmetingen, aanduiding en materiaalcodes voor mechanische asafdichtingen
- API 682 – Asafdichtingssystemen voor centrifugaal- en rotatiepompen (standaard van de procesindustrie)
- API 685 / DIN EN ISO 15783 – afdichtingsloze centrifugaal- en rotatiepompen (magneetkoppelingspompen)
- DIN EN 13445 – niet-gestookte drukvaten (bepalend voor de spleetpot als drukbelast onderdeel)
Totale eigendomskosten (TCO): wat kost elk systeem nu eigenlijk?
De aankoopprijs bedraagt slechts een fractie van de werkelijke kosten. Een uitgebreide analyse van de totale eigendomskosten (TCO) omvat alle kostenposten gedurende de gebruiksduur:
- Aanschafkosten: Magnetische koppelingen zijn aanzienlijk duurder dan mechanische afdichtingen – dit verschil is reëel en mag niet worden onderschat.
- Onderhoudskosten × intervallen: Mechanische afdichtingen vereisen regelmatige vervanging van de afdichtingen, installatiewerkzaamheden en, indien nodig, een barrièrevloeistofsysteem. Bij magnetische koppelingen volstaat het om de spleetpot te inspecteren en de lagers te controleren.
- Kosten van stilstand: Afhankelijk van het systeem kost elke ongeplande stilstand als gevolg van een defecte afdichting vele malen meer dan de aanschafprijs van de afdichting zelf. Bij de magnetische koppeling komt deze storingsvorm niet voor.
- Kosten van lekkages en opvangmaatregelen: Bij het gebruik van corrosieve media zijn voor mechanische afdichtingen vaak dubbele afdichtingen met een barrièrevloeistof, lekopvangbakken en logistiek voor afvoer nodig. Bij een magnetische koppeling is dit allemaal niet nodig.
- Energiekosten: Wrijvingsverliezen in de mechanische afdichting versus wervelstroomverliezen van de spleetpot — beide zijn bij gangbare industriële toepassingen gering, maar mogen bij hoge toerentallen of continu bedrijf niet worden genegeerd.
- Afvalverwerkingskosten: Versleten afdichtingselementen die resten van verwerkte stoffen bevatten, kunnen lastig te verwijderen zijn, vooral wanneer het om gereguleerde stoffen gaat.
Conclusie: Voor niet-kritische media en gemakkelijk toegankelijke systemen zijn mechanische afdichtingen over de gehele levensduur vaak kosteneffectiever. Bij kritische media, hoge eisen aan de beschikbaarheid of moeilijk bereikbare installatielocaties keert de kosten-batenanalyse zich vaak om: magnetische koppelingen verdienen zichzelf terug, ondanks de hogere aanschafkosten.
Praktische tip van TEA:
Stel uzelf bij het berekenen van uw TCO eerst de volgende vraag: „Wat zijn de kosten van één enkele ongeplande stilstand als gevolg van een defecte afdichting in dit systeem?“ Als het antwoord in de vierduizendrangorde of hoger ligt, loont het altijd de moeite om dat te vergelijken met de totale kosten van een magnetische koppeling. Neem voor een beoordeling op maat contact op met onze applicatie-ingenieurs.
Keuzehulp: welke oplossing is geschikt voor welke situatie?
De onderstaande keuzehulp vat de belangrijkste selectiecriteria samen. Hoewel deze geen vervanging is voor een beoordeling per geval, biedt hij een gestructureerd overzicht.
Magnetische koppeling, wanneer…
- de vervoerde vloeistof giftig, kankerverwekkend, explosief of milieugevaarlijk is, en lekkage bij wet of om veiligheidsredenen verboden is,
- de installatie een hoge beschikbaarheid vereist en ongeplande stilstand door defecte afdichtingen onaanvaardbaar is,
- de onderhoudsintervallen tot een minimum beperkt moeten worden of het systeem moeilijk toegankelijk is,
- agressieve media de materialen van mechanische afdichtingen snel zouden aantasten,
- een hermetisch afgesloten inkapseling om proces- of zuiverheidsredenen vereist is.
Mechanische afdichting, wanneer…
- het verpompte medium niet-kritisch is (water, neutrale oliën, niet-gereguleerde vloeistoffen) en een kleine hoeveelheid systeemgebonden lekkage aanvaardbaar is,
- zeer hoge drukken, toerentallen of vermogens vereist zijn die de capaciteit van beschikbare magnetische koppelingen overschrijden,
- lage aanschafkosten doorslaggevend zijn en de levenscycluskosten door regelmatig onderhoud beheersbaar blijven,
- onderhoud eenvoudig en voordelig kan worden uitgevoerd en het vervangen van een afdichting in de installatie geen problemen oplevert.
Mythen en misvattingen
Mythe: magneetkoppelingen zijn onderhoudsvrij
Dat klopt niet. Magneetkoppelingen hebben geen slijtageafdichting, maar de spleetpot — het veiligheidsrelevante onderdeel — moet regelmatig worden gecontroleerd op corrosie, erosie en scheuren. Ook de lagers van de binnenrotor en de thermische bewaking van metalen spleetpotten (warmte door wervelstroomverliezen) vereisen aandacht. Een nauwkeurigere omschrijving: de PMKC-magneetkoppelingen van TEA zijn aanzienlijk onderhoudsarmer dan een mechanische afdichting — niet onderhoudsvrij.
Mythe: mechanische afdichtingen zijn altijd goedkoper
Dit klopt vaak als u alleen naar de aanschafprijs kijkt. Maar als u de volledige levenscyclus in ogenschouw neemt — inclusief het vervangen van afdichtingen, stilstandkosten, opvangmaatregelen bij gevaarlijke media en verwijderingskosten — kunnen magnetische koppelingen in veel toepassingen voordeliger uitvallen. Wie alleen naar de aanschafprijs kijkt, vergelijkt appels met peren.
Wilt u weten of een magnetische koppeling geschikt is voor uw toepassing?
Onze applicatie-ingenieurs helpen u bij het beoordelen van magnetische koppelingen en mechanische afdichtingen voor uw specifieke toepassing, waarbij rekening wordt gehouden met de vloeistof, de druk, de beschikbaarheid en de levenscycluskosten.
Bekijk de magnetische koppelingen →Gerelateerde artikelen
Spleetpot van de magneetkoppeling: hermetische scheiding en materialen
Werking van de spleetpot, materiaalvergelijking (roestvrij staal, Hastelloy, keramiek, PEEK), wervelstroomverliezen en ontwerprichtlijnen.
Hysteresekoppeling versus permanente-magneetkoppeling
Synchroon of toerentalonafhankelijk? Werkingsprincipes, vergelijking en keuzegids voor beide typen.
Magnetische koppelingen: themaoverzicht
Een overzicht van alle kennisartikelen, basisinformatie en tools over magnetische koppelingen.