Magnetorheologische Flüssigkeiten (MRF)

Beschreibung

Als magnetorheologische Flüssigkeit bezeichnet man eine Suspension von kleinen magnetisch polarisierbaren Partikeln, welche in einer Trägerflüssigkeit fein verteilt sind. Wirkt ein Magnetfeld auf die Flüssigkeit, so werden die Partikel polarisiert und bilden Ketten in Richtung der Feldlinien. Durch die Ausrichtung der Partikel wird die Suspension mit steigender Feldstärke dickflüssiger. Somit kann eine MRF in einem Magnetfeld drastisch, schnell und reversibel verändert werden. Um negative Eigenschaften wie Abrasion, Sedimentation und Alterung zu vermeiden sind die Flüssigkeiten mit Additiven stabilisiert. Für weiter Informationen siehe auch magnetorheologische Flüssigkeit auf Wikipedia.

Eigenschaften

MRF in Verbindung mit moderner Elektronik und Regeltechnik eröffnet völlig neue Lösungspotentiale für Ventilfunktionen, Schwingungsdämpfer und Aktoren im Maschinenbau, der Automobilindustrie oder im Bereich Sport- und Medizintechnik.

Die MRF-Technologie ermöglicht neue, innovative Lösungen zu geringeren Kosten als von der Performance vergleichbare Systeme und ist praktisch wartungsfrei.

Einstellmöglichkeiten

Die unten aufgeführten Charakteristiken (F/v) zeigen beispielsweise die Kräfte eines mit MRF-gefüllten Zylinders mit dem die MRF durch ein MRF-Ventil (Magnetfeld) gepresst wird. Dabei sind die Charakteristiken als Geraden vereinfacht dargestellt:

Ohne Magnetfeld

Auspressen von magnetorheologischer Flüssigkeit (MRF) durch eine Öffnung ? Kraft (F) in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit (v) des hydraulischen Systems (blaue Kurve). Die Steigung der Grundkurve ist abhängig von der Konstruktion (Öffnungsquerschnitt, Volumen-strom…). 
Diese geschwindigkeitsabhängige Kraft ist mechanisch vorgegeben und damit immer vorhanden ? Fail Safe Funktion (blaue Kurve) 
Bei Stillstand (v=0) sehr geringe Kraft (Dichtungsreibung)

Mit Permanentmagnet

Zur Grundkurve ohne Magnetfeld (blaue Linie)  addiert sich die vom Magnetfeld abhängige Kraft durch Viskositätsänderung der magnetorheologischen Flüssigkeit ? rote Linie. Durch variieren des Abstand bzw. der Stärke des Magneten kann die Kraft (rote Linie) beliebig eingestellt werden. Damit kann u.a. eine beliebige Fail Safe Kraft einfach realisiert werden.

Mit Elektromagnet

Die Grundkurve wird durch das Magnetfeld eines Permanentmagneten festgelegt (grüne Kurve). Diese stromlose Grundkurve kann beliebig im Kraftbereich liegen. Der Elektromagnet kann das Feld des Permanentmagneten verstärken (bis zur roten Kurve) oder abschwächen/aufheben (bis zur blauen Kurve). Stromlos ist die grüne Kurve aktiv (Fail Safe Funktion), mit Strom kann ein beliebiger Kurvenverlauf erzeugt werden.


Mit elektrorheologischen Flüssigkeiten (ERF) die ihre Viskosität abhängig von elektrischen Feldern ändern, kann keine derartige Fail Safe Funktion realisiert werden.

Unterschiede zwischen dem Stand der Technik und Ventilen von INVENTUS

INVENTUS entwickelt verschiedenste MRF-Ventile, Dämpfer und individuelle Systeme für spezielle Anforderungen. Die Performance der INVENTUS MRF-Ventile liegt über dem Stand der Technik. Dies resultiert aus dem in mehrjähriger Arbeit entwickelten und patentierten Aufbau der Magentfelderzeugungseinheit.

Merkmale

  • großer Kraftunterschied (OFF-State zu ON-State)
  • geringe OFF-State Kraft
  • geringer Bauraum
  • geringer Energiebedarf
  • marktfähige Systemkosten

Demonstrator

Mit dem unten abgebildeten Demonstrator kann der MRF-Effekt anschaulich vorgeführt werden. 
Kontaktieren Sie uns wenn Sie den MRF-Effekt selber fühlen möchten! mehr >>

Beschreibung zu MRF-Demonstrator hier downloaden!