Winkel mit Magneten

Magnetwinkel mit 100 Millimeter

Für Magnettafeln gibt es oft riesige runde Magneten in verschiedenen Farben, die aber leider oft nicht richtig halten. Deswegen habe ich sogenannte Supermagneten aus Neodym bestellt. Die halten wirklich hervorragend, sind aber nur schwer wieder abzubekommen. Dadurch kam ich auf die Idee einen Magnetwinkel zu konstruieren mit dem sich die Neodym Magneten leicht entfernen lassen.

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Magnetwinkel 100 mm

Liste der Bauteile:

  • 4 x Magnet 2x10x30 Neodym vernickelt N42
  • 2 x Passstift dia 4×24

Konzept zur Entwicklung des Magnetwinkel:

  • Teile aus dem 3D Drucker
  • Preiswerte Neodym Magnete
  • Leicht zu bedienende Technik
  • Keine runde Form
  • Stabile und leichte Bauweise

Nerdcorner Magneten

Umsetzung des Magnetwinkel mit 100 mm

Für die Teile aus dem 3D Drucker werden STL Dateien benötigt. Diese können durch ein CAD Programm generiert werden. Wie immer verwende ich als CAD zum Konstruieren Solidworks.

Die Idee war ein Winkel zu konstruieren ähnlich wie der, welcher beim Schweißen als Stütze oder Halter genutzt wird. Für die Magnettafel braucht es natürlich Magnete. Ich habe Quadermagnete aus Neodym vernickelt gewählt mit den Abmessungen 2 x 10 x 30 mm.

Die Magnetstärke beträgt „N42“ und ist weder zu schwach noch zu stark. Der Wert „N42“ beschreibt die Energiedichte des Neodym-Magnetes und wird meistens unterteilt in N35 bis N54.

Daraus folgt je höher die Zahl desto stärker ist der Magnet. Die Beschichtung mit Nickel dient dabei zum Schutz vor Korrosion. Die Dimensionen des Magnetes bestimmen die Abmessungen an dem Winkel. Der Einfachheit halber wurde dieser gleichschenklig konstruiert. Ein Schenkel mit 100 mm Länge und einer Breite von 25 mm dürfte für einen kleinen 3D-Drucker keine Herausforderung sein.

Winkel mit Magneten

 

Zur Verbesserung der Stabilität und zur Verwindungssteifigkeit habe ich 10 mm hohe Wände mit einer Dicke von 3 mm konstruiert. Die Magnete werden am Boden mit Aussparrungen versenkt. Zu beachten ist, dass bei den Aussparrungen ein Übermaß von 0,15 mm eingeplant wurde, damit zum Festkleben der Magnete der Kleber genügend Platz hat. Es sollte ein hochwertiger Kleber verwendet werden, wenn man lange Freude am Magnetwinkel haben will.

Zum Entfernen des Winkels von der Tafel wären unterschiedliche Varianten denkbar gewesen. Eine Möglichkeit wäre eine Schraube, die beim Drehen den Winkel von der Magnettafel drückt. Der Vorteil wäre gewesen, dass nur ein einziges Gewinde im Winkel konstruiert werden hätte müssen. Der Nachteil wäre, dass eine Schraube ohne Schutz die Oberfläche der Tafel beschädigen würde und darüber hinaus viele Umdrehungen notwendig wären. Eine bessere Lösung war daher ein sogenannter Exzenter um den Winkel ohne großen Kraftaufwand loslösen zu können.

Dabei galt es ein paar Punkte zu beachten. Der Exzenter durfte nicht einfach irgendwo platziert werden, sondern musste so nah wie möglich am Magnet befestigt werden. Der Anstieg beim Betätigen des Exzenters sollte exponentiell sein, da der Magnet mit zunehmendem Abstand an Stärke verliert. Das bedeutet, um die Hebellänge des Exzenters so kurz wie möglich zu halten wurde der Abstand zwischen den Magneten und der Tafel erst nur minimal und dann immer schneller größer. Der voll geöffnete Exzenter besitzt 3 mm. Mit diesem Wert kann der Winkel leicht von der Tafel entfernt werden.

Exzenter Magnetwinkel mit 100 mm

Pro Schenkel wurde ein Exzenter zwischen den Magneten fixiert. Für die Drehachse des Exzenters wurde ein nicht gehärteter Passstift mit einem Durchmesser von 4 mm genutzt. Alternativ kann auch eine M4 Schraube genutzt werden, die aber mit einer Mutter befestigt werden muss.

Die Teile wurden gedruckt, zusammengebaut, verklebt, und konnten anschließend getestet werden. Das Ergebnis war an verschiedenen Tafeln und Stahlblechen mehr als zufriedenstellend. Die Haltekräfte sind hervorragend, allerdings sollte fairerweise erwähnt werden, dass die Winkel manchmal leicht verrutschen. Daher wurde bei einigen Winkeln ein Antirutschband aufgeklebt.

Bitte bei der Verwendung des Magnetwinkels beachten:

  • Anbringen nur mit geöffnetem Exzenter
  • Haltekraft hängt überwiegend von der Qualität der Magnettafel ab
  • Neodym Magnete sind kein Spielzeug (Verletzungsgefahr!)
  • Guten Kleber nutzen

Magnetwinkel Konstruktion

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