Mehr als eine Gravurstation, eine teure Uhr und ein Stromausfall braucht es nicht, um aus feinster Ingenieurskunst wertlosen Schrott zu machen. Denn ohne Energieversorgung fehlt die Haltekraft und das, was oben gehalten werden sollte, fällt ungebremst nach unten. Doch genau hier kommt die MagSpring ins Spiel: eine Feder, die keine ist, mit einer Spannung, die für Entspannung sorgt.
Denn die MagSpring ist mehr als nur eine clevere Komponente. Sie sorgt für passiven Gewichtsausgleich, verhindert das unkontrollierte Herunterfallen von Lasten und verwandelt Ausfälle in kontrollierte Zustände. Keine Energieversorgung, kein Risiko – nur ein einfaches, robustes Prinzip, das Werkstücke, Maschinen und Leben schützt.
Doch wie ist diese Idee entstanden? Warum wird sie heute in so vielen Branchen geschätzt? Darüber sprechen wir mit Daniel Ausderau, dem «Vater» der MagSpring, und erfahren, wie aus einem unscheinbaren Detail eine Lösung mit branchenweiter Wirkung entstand.
Die MagSpring ist ein Konstruktionselement, das ähnlich wie eine Feder ohne externe Energiezufuhr eine Kraft über einen definierten Hubbereich erzeugt. Im Unterschied zu einer mechanischen Feder bleibt diese Kraft jedoch konstant, anstatt über den Hub linear anzusteigen.
Die MagSpring besteht aus einem permanentmagnetischen Läufer und einem ferromagnetischen oder ebenfalls permanentmagnetischen Stator. Die magnetische Topologie ist so ausgelegt, dass im gesamten Arbeitsbereich eine konstante axiale Kraft wirkt. Ein über die gesamte Statorlänge verteiltes Gleitlager sorgt für die Führung des Läufers. Das Ergebnis: eine robuste, wartungsarme und langlebige Komponente.
X – Luftspeicher mit hoher Dichtigkeit oder Aggregat
X – Verdoppelung der bewegten Masse
X – Exakte Kompensation nur an einem Punkt möglich
√ – Konstante Kraft über den gesamten Hub
√ – Benötigt weder Strom noch Druckluft
√ – Geringe bewegte Eigenmasse
√ – Hochdynamisch ohne Elastizitäten
Die MagSpring ist die ideale Ergänzung für vertikal eingesetzte Linearmotoren. Sie übernimmt rein passiv und ohne Energieversorgung die Kompensation der Gewichtskraft über den gesamten Hub. Dadurch wird der Linearmotor entlastet, was weniger Abwärme und mehr Leistungsreserve für noch schnellere Bewegungen bedeutet. Gleichzeitig dient die MagSpring als Sicherheitselement: Fällt der Linearmotor aus (z. B. beim Stromausfall), verhindert sie, dass die Last unkontrolliert herunterfällt.
ist die treibende Kraft hinter der MagSpring. Um die Machbarkeit zu prüfen, wurde am Departement Informationstechnologie und Elektrotechnik der ETH Zürich eine Studienarbeit ausgeschrieben. Als Assistent der Hochschule initiierte und betreute er das Projekt – mit einem Ergebnis, das den Grundstein für eine Erfolgsgeschichte legte: Heute sind MagSprings etabliert und weltweit in grosser Stückzahl im Einsatz.
Wussten Sie schon…
… dass Pressluft zu den teuersten Energieträgern in der Produktion gehört? Die MagSpring hingegen benötigt weder Luft noch Strom.
Die MagSpring überzeugt durch ihre kompakte Bauform, die platzsparende Integration und die direkte Ankopplung – ganz ohne Umlenkrollen, flexible Riemen oder Seile. Darüber hinaus erhöht sie die bewegte Masse um weniger als 10 %. Ein Gegengewicht bringt dagegen mehr als 100 % Zusatzmasse ins System. Dank der geringen Massenzunahme und der steifen Ankopplung (ohne elastische Elemente) gibt es in Kombination mit einem Linearmotor kaum Einbussen bezüglich Regelbarkeit und erreichbarer Dynamik.
Wussten Sie schon…
… dass die Kraft der MagSpring im Gegensatz zur mechanischen Feder über die gesamte Hublänge hinweg konstant bleibt?
Eine mechanische Feder mit linearer Kraft-Weg-Kennlinie kompensiert die Gewichtskraft nur in einem Punkt optimal und neigt im dynamischen Betrieb zum Schwingen. Pneumatiklösungen sind auf Druckluft angewiesen. Aufgrund ihrer Dichtungen sind sie wartungsintensiver und weisen im Vergleich zur MagSpring eine deutlich geringere Lebensdauer auf.
MagSprings werden in Kombination mit vertikal betriebenen Linearmotoren eingesetzt – branchenübergreifend und vielseitig. Sie kommen sowohl bei Einzelachsanwendungen als auch in Z-Achsen von Mehrachssystemen wie Pick-and-Place-Modulen und Robotern zum Einsatz.
Wussten Sie schon…
… dass es MagSprings auch in einer washdown-tauglichen Edelstahlausführung und integriert in unsere Antriebe gibt?
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