Contactloos engineeren
met magneetkoppelingen
in transport- en productielijnen

Niels van Beek | Sales Engineer

In warehouses en productieomgevingen zijn permanente magneten meestal onderdeel van de elektromotoren voor de aandrijving van transportsystemen. Steeds vaker worden magneten ook gebruikt voor magneetkoppelingen in veeleisende onderdelen van transport- en productielijnen. Bijvoorbeeld bij hoge temperaturen, druk, vacuüm of de verwerking van vloeistoffen en chemicaliën. Het voordeel? Een magneetkoppeling werkt contactloos. Dit opent allerlei interessante en verrassende mogelijkheden.

“Een magneetkoppeling werkt contactloos. Dit opent allerlei interessante en verrassende mogelijkheden”

Bakker Magnetics in Sciencepark Eindhoven is al 50 jaar specialist in het engineeren en produceren van magneetassemblies voor elektrische aandrijvingen. De elektromotoren met magneetassemblies worden wereldwijd in talloze warehouses en productielijnen gebruikt. Het gebruik van Bakkers magneetkoppelingen in deze geautomatiseerde omgevingen is veel minder bekend. Maar dit gaat snel veranderen, zegt sales engineer Niels van Beek van Bakker Magnetics: ‘De contactloze technologie maakt het mogelijk om in kritische omstandigheden krachten over te brengen zonder dat een doorvoer in een wand hoeft te worden gemaakt. Er is dus geen risico op lekkage of drukverlies. Een magneetkoppeling is bovendien onderhoudsvrij en is met de juiste magneten tegen zeer hoge temperaturen bestand.’

Mogelijkheden ontdekken

Een magneetkoppeling bestaat in essentie uit twee tegenover elkaar gepositioneerde magneten – meestal een configuratie van meerdere magneten – met een luchtafstand tussen de twee. Als de ene magneet draait, draait de tweede mee. Er is dus geen contact tussen de twee magneten, en de magneetvelden werken ook door een dichte wand heen.

“De contactloze technologie maakt het mogelijk om in kritische omstandigheden krachten over te brengen zonder dat een doorvoer in een wand hoeft te worden gemaakt. Er is dus geen risico op lekkage of drukverlies

Hoewel de techniek van magneetkoppelingen al lang bestaat, neemt het industriële gebruik ervan pas de laatste jaren toe. ‘Veel ontwikkelaars en installateurs van transport- en productielijnen dachten eerder niet aan magneetkoppelingen. Zij beginnen de mogelijkheden nu te ontdekken’, zegt Niels. ‘Daarnaast kunnen wij door nieuwe magneetgradaties en bevestigingsmethodes aan steeds hogere eisen voldoen. Hierdoor nemen ook de toepassingsgebieden toe.’ Bakker Magnetics engineert en produceert de magneetkoppelingen in Nederland. De magneten zelf en sommige seriematige assemblies worden in China gemaakt, via een joint venture met een van China’s grootste en meest geavanceerde magneetfabrieken. ‘Maar wij blijven zelf verantwoordelijk. Daarom controleren wij elke magneet, die vanuit China aan Bakker Magnetics in Nederland wordt geleverd, met uiterst nauwkeurige meetapparatuur in ons kwaliteitslab. Er gaat geen foutieve magneet naar de klant. Bakker Magnetics staat voor topkwaliteit. Altijd’, aldus Niels.

Inspirerende voorbeelden

Om te leren wat magneetkoppelingen kunnen doen noemt Niels enkele voorbeelden van deze technologie in veeleisende situaties: ‘Stel: een product moet een bewerking in een oven ondergaan. Dit gebeurt onder zeer hoge druk en temperatuur. Het product kan vanwege de hitte alleen op speciale rollen door de oven worden bewogen. Elke rol wordt van buiten de oven contactloos door een magneetkoppeling aangedreven. Er ontstaat dus geen druk- of temperatuurverlies en het systeem is onderhoudsvrij. Voor de magneten in de magneetkoppeling kiezen wij bijvoorbeeld voor hoge gradatie neodymium-magneten of zelfs samarium-cobalt (SmCo) magneten die tegen 300°C bestand zijn en hun magnetische werking behouden. Een ander voorbeeld is een productielijn waarin een grote mixer is opgenomen die bijtende chemicaliën of gevaarlijke vloeistoffen vermengt. Ook hier wil je geen lekkage en liefst zo min mogelijk onderhoud. De rotor van de mixer wordt contactloos, dus zonder wanddoorvoer aangedreven. Dit kunnen we uitvoeren in een omgeving tot 65 bar. Een bijzondere uitvoering van een magneetkoppeling is de hysterese-koppeling. Hierin is een van de twee magneetconfiguraties vervangen door aluminium of koper. Dit zijn non-ferro materialen die zich wel ferro-magnetisch gedragen. De koppeling krijgt hierdoor de mogelijkheid om te slippen. Je kunt dus een bepaald koppel vaststellen, een maximale kracht waarmee de handeling wordt verricht. Ideaal in bijvoorbeeld een productielijn voor het vastdraaien van een flessendop.’

“Een andere eigenschap van hysterese-magneetkoppelingen is dat je er bewegingen mee kunt afremmen

Onverwachte toepassingen

Een andere eigenschap van hysterese-magneetkoppelingen is dat je er bewegingen mee kunt afremmen, zegt Niels: ‘In achtbanen worden hysterese-koppelingen gebruikt: een lineaire magneetrem en een aluminiumplaat. Het werkt altijd, ook als de stroom uitvalt. Ditzelfde principe is ook geschikt om de steeds sneller voortgestuwde artikelen op een transportband in een warehouse op specifieke punten af te remmen. Daarnaast kunnen magneetkoppelingen in producten zelf worden toegepast. Bijvoorbeeld in een grote industriële aandrijving voor een ventilator. Doordat de as en lagers in zo’n ventilator meestal niet perfect zijn uitgelijnd of omdat ze in de loop der tijd slijten, ontstaan vibraties, lawaai en storingen. Een contactloze magneetkoppeling in het midden van de as lost deze uitlijningsproblemen in één keer op. Wij kunnen zo’n koppeling realiseren voor een zeer hoog toerental tot 3500 rpm. De oplossing zorgt er bovendien voor dat onderhoudsmonteurs niet de hele dag lagers hoeven te vervangen.’

Maatwerk en innovatie

Volgens Niels wordt de magneetkoppeling steeds breder omarmd: ‘Het is prachtige toekomstgerichte technologie met veel voordelen voor veiligheid, betrouwbaarheid en snelheid. Het is bovendien een schone technologie: duurzaam en contactloos. Maar het moet nóg bekender worden. Engineers, installateurs en productontwikkelaars moeten weten dat deze technologie bestaat. Pas dan weten zij ons te vinden.’ Niels nodigt dan ook iedereen uit die een goed idee met magneetkoppelingen heeft. Bovendien biedt hij ze iets wat veel anderen niet kunnen: ‘Wij leveren geen standaard assortiment, maar maatwerk zodat de magneetkoppeling bij het ontwerp van de klant past en niet omgekeerd. Afmetingen, kracht, koppel, veeleisende omstandigheden. Alles is mogelijk. Zelfs een magneetkoppeling met een doorsnede van één meter of een koppel tot 550 Nm. Wij zijn specialist in deze technologie. We maken calculaties, doen simulaties en zijn een kennis-systeempartner van A tot Z. Zo leveren wij een totaaloplossing op maat. Voor klanten die graag samen met ons iets nieuws, iets verrassends en vooral iets beters willen realiseren. Echte co-creatie. Dat is smart magnetic engineering van Bakker Magnetics.’

Bakker Magnetics MTA
Niels van Beek | Sales Engineer - magnetic couplings in production lines

Contact Niels van Beek

Wil je meer weten over onze magnetische kennis, laat uw gegevens achter via het e-mail formulier. Ik zal zo snel mogelijk contact opnemen.

Groeten, Niels

Niels van Beek - Product processing - electric-motor driving-transport systems
Hysteresis Coupling
engineering and producing magnet assemblies for electric drives
magnetic couplings in production lines
conveyor roller - engineering and producing magnet assemblies for electric drives
Niels van Beek | Sales Engineer - test production
magnetic couplings in product processing
magnetic coupling | engineering and producing magnet assemblies for electric drives

Bakker Magnetics. Always Ahead.