Glossar

Die Alterung eines Magneten ist der allmähliche, spontane Verlust der Magnetisierung eines Permanentmagneten im Laufe der Zeit. Bei modernen Werkstoffen ist sie sehr gering und verlangsamt sich weiter: Zeitlich am stabilsten sind Ferritmagnete, gefolgt von Neodym und SmCo, am schnellsten altern AlNiCo-Legierungen. Ein hochwertiger Neodym-Magnet verliert so von selbst nur einen Bruchteil eines Prozents seiner Leistung über die gesamte Lebensdauer des Abscheiders.

Schwächt sich ein Gerät schneller ab, liegt die Ursache in der Regel nicht am Alter, sondern am Betrieb — Überschreiten der Einsatztemperatur, starke Fremdfelder, Korrosion unter beschädigtem Mantel oder harte Stöße. Den tatsächlichen Zustand deckt nur die regelmäßige Messung mit dem Gaussmeter nach gleichem Verfahren an derselben Stelle der Oberfläche auf; vergleichen Sie die Werte mit dem Protokoll der Installation. Eine jährliche Kontrolle im Rahmen des Audits der magnetischen Separation erkennt den Abfall, bevor er sich durch Metallverunreinigungen im Produkt zeigt. Verlangen Sie bei einem neuen Gerät das Messprotokoll deshalb bereits bei der Lieferung.

Die Anisotropie eines Magneten bedeutet, dass der Werkstoff fertigungsbedingt eine bevorzugte „leichte“ Achse besitzt, in der er sich auf volle Leistung aufmagnetisieren lässt — sie entsteht beim Pressen des Pulvers im Magnetfeld, das die Körner in eine Richtung ausrichtet. Ein isotroper Magnet hat keine Vorzugsachse und lässt sich beliebig magnetisieren, um den Preis spürbar geringerer Kraft.

Praktisch alle leistungsstarken Magnete in Abscheidern — gesinterte NdFeB ebenso wie anisotrope Ferrite — sind anisotrop; isotrop bleiben günstige Ferrit-Pressteile und Magnetfolien. Die Konsequenz für den Betrieb: Ein anisotroper Magnet lässt sich nicht in eine andere Richtung „ummagnetisieren“, und wird er im System falsch herum eingebaut, holen Sie aus ihm nicht die volle Leistung heraus.

Der Barkhausen-Effekt ist der sprunghafte, unstetige Verlauf der Magnetisierung eines Ferromagnetikums: Bei stetiger Erhöhung des äußeren Feldes klappen die Domänen nicht gleichmäßig um, sondern in kleinen Lawinen. Heinrich Barkhausen wies ihn im Jahr 1919 nach — die Sprünge waren im Lautsprecher als Knistern zu hören — und lieferte damit den ersten direkten Beweis für die Existenz magnetischer Domänen.

Das sprunghafte Ummagnetisieren erzeugt ein messbares Barkhausen-Rauschen, das empfindlich auf Gefüge und mechanische Spannungen im Stahl reagiert. Die zerstörungsfreie Prüfung nutzt es deshalb zur Bewertung von Oberflächenschichten, etwa nach dem Schleifen oder Härten. Für die magnetische Separation ist der Effekt eher theoretischer Hintergrund — er erklärt, warum das Magnetisieren eines Materials kein vollkommen stetiger Vorgang ist.

Die Curie-Temperatur ist die Temperatur, bei deren Überschreiten ein ferromagnetischer Werkstoff seine ferromagnetischen Eigenschaften verliert — die Wärmebewegung zerstört die Ordnung der magnetischen Momente, und aus dem Magneten wird ein gewöhnliches Stück Metall. Eisen hat eine Curie-Temperatur von etwa 770 °C, Nickel 360 °C und Neodym-Magnete NdFeB rund 320 °C.

Ein Magnet schwächt sich allerdings nicht erst bei der Curie-Temperatur ab. Standard-Neodym-Magnete verlieren bereits oberhalb von 80 °C dauerhaft an Leistung, weshalb bei Magneten die maximale Einsatztemperatur maßgeblich ist, nicht der Curie-Punkt. Wählen Sie für heiße Prozesse — Trockner, Ofenausläufe, heiße Granulate — Ferritmagnete, die Betriebstemperaturen bis 250 °C vertragen, oder spezielle Hochtemperatur-Güten von NdFeB. Das Überschreiten der Einsatztemperatur ist eine der häufigsten Ursachen, warum ein Magnetabscheider nach einiger Zeit „rätselhaft“ keine Verunreinigungen mehr abscheidet.

Der Diamagnetismus ist die schwächste Form magnetischen Verhaltens: Diamagnetische Stoffe werden geringfügig aus dem Magnetfeld herausgedrängt. Dazu gehören Kupfer, Gold, Silber, Wasser, Grafit oder Bismut. Die Erscheinung tritt in allen Stoffen auf, beobachtbar ist sie aber nur dort, wo sie nicht von stärkerem Paramagnetismus oder Ferromagnetismus überdeckt wird.

Die abstoßende Kraft ist selbst bei den stärksten Diamagnetika um Größenordnungen schwächer als die Anziehungskraft, mit der das Feld auf Ferromagnetika wirkt, und unter den Bedingungen der industriellen Separation praktisch nicht messbar. Für den Betrieb folgt daraus ein einfacher Schluss: Kupfer, Messing oder Bronze können Sie mit dem Magneten weder abscheiden noch abstoßen. Aus dem Materialstrom trennt sie ein Wirbelstromabscheider ECS, der die Wirbelströme nutzt, und ihre Anwesenheit im Endprodukt deckt ein industrieller Metalldetektor auf. Das diamagnetische Verhalten des Wassers erklärt zudem, warum Materialfeuchte die Separation magnetisch nicht stört.

Ein Elektromagnet ist eine Spule mit einem Kern aus magnetisch weichem Stahl, die nur während des Stromdurchgangs ein Magnetfeld erzeugt. Die Feldstärke wächst mit der Stromstärke und der Windungszahl der Spule; nach dem Abschalten des Stroms erlischt das Feld praktisch. Damit unterscheidet sich der Elektromagnet grundlegend vom Permanentmagneten, dessen Feld dauerhaft besteht.

Die Hauptvorteile sind Abschaltbarkeit und Leistung — Elektromagnete erreichen große Eindringtiefen und werden deshalb in Überbandmagnetabscheidern über Förderern mit hoher Materialschicht, in Schrott-Elektromagneten für den Umschlag von Metallabfall und in Haftsystemen eingesetzt. Der Preis dafür sind permanenter Energieverbrauch, Kühlbedarf und das Verhalten bei Stromausfall, wenn Last wie abgeschiedene Verunreinigungen freigegeben werden. Für die meisten Separationsaufgaben genügen deshalb wartungsfreie Permanentsysteme.

Die elektromagnetische Induktion ist die Erscheinung, bei der eine Änderung des magnetischen Flusses in einem Leiter eine elektrische Spannung hervorruft; beschrieben wird sie durch das Faraday’sche Gesetz aus dem Jahr 1831. Verwechseln Sie sie nicht mit der magnetischen Induktion B — diese ist eine Größe zur Beschreibung der Feldstärke, während die elektromagnetische Induktion ein Vorgang ist.

Auf der Induktion beruhen Generatoren, Transformatoren und die induktive Erwärmung — und in der magnetischen Separation das gesamte Prinzip der Wirbelstromabscheider. Das schnell rotierende Magnetsystem induziert in ihnen Wirbelströme in den NE-Metallen, deren Feld Aluminium- oder Kupferpartikel aus dem Materialstrom schleudert. Denselben Effekt nutzt auch das Gaussmeter beim Messen von Wechselfeldern und der Metalldetektor bei der Suche nach nichtmagnetischen Kontaminanten.

Die Entmagnetisierung ist der Vorgang der Beseitigung des Restmagnetismus aus einem ferromagnetischen Gegenstand. Am häufigsten erfolgt sie mit einem magnetischen Wechselfeld mit allmählich abnehmender Amplitude, das die gleichsinnige Ordnung der magnetischen Domänen im Material auflöst; der Gegenstand zieht danach keine Metallpartikel mehr an.

Restmagnetismus entsteht beim Zerspanen, beim magnetischen Spannen oder beim Lagern von Teilen neben starken Magneten. Im Betrieb verursacht er Probleme: Aufmagnetisierte Werkzeuge, Lager und Werkstücke fangen Späne und erschweren Montage wie nachfolgende Messungen. Zum Entmagnetisieren dienen Hand-, Tisch- und Tunnel-Entmagnetisierer — Handgeräte entmagnetisieren bis in eine Tiefe von 20–40 mm, Tunnelgeräte werden in automatisierten Linien eingesetzt. Beachten Sie, dass sich der Permanentmagnet eines Abscheiders mit einem üblichen Entmagnetisierer nicht „abschalten“ lässt: Er ist dank hoher Koerzitivfeldstärke so konstruiert, dass er seine Magnetisierung dauerhaft behält.

Die Entmagnetisierungskurve ist der Teil der Hystereseschleife im zweiten Quadranten — sie beschreibt, wie ein Permanentmagnet an Flussdichte verliert, wenn ein entgegengesetzt gerichtetes Feld auf ihn wirkt. Aus ihr stammen die beiden Grundparameter des Magneten: die Remanenz Br auf der senkrechten und die Koerzitivfeldstärke Hc auf der waagerechten Achse.

Auf der Kurve liegt der Arbeitspunkt des Magneten, bestimmt durch die Konstruktion des Magnetkreises und den Arbeitsspalt; seine Lage legt fest, welche Flussdichte der Magnet im konkreten Gerät tatsächlich liefert. Die Hersteller geben die Kurven für mehrere Temperaturen an — mit steigender Temperatur sinkt die Kurve und knickt ab, und fällt der Arbeitspunkt unter das Knie der Kurve, wird der Magnet dauerhaft teilweise entmagnetisiert.

Das Erdmagnetfeld ist das natürliche Feld, das durch die Bewegungen des geschmolzenen Eisens im Erdkern erzeugt wird. An der Oberfläche erreicht es nur 25 bis 65 Mikrotesla, schützt den Planeten vor geladenen Teilchen des Sonnenwinds und richtet die Kompassnadel aus; die Magnetpole verschieben sich dabei langsam und decken sich nicht genau mit den geografischen.

Das Erdfeld ist rund hunderttausendmal schwächer als das Feld an der Oberfläche eines Neodym-Abscheiders, hat auf die industrielle Separation daher keinerlei Einfluss und geht bei der üblichen Messung mit dem Gaussmeter in der Rundung unter. Nützlich ist nur eines: Dank ihm funktioniert der Kompass, mit dem Sie die Polarität eines unmarkierten Magneten bestimmen — das Nordende der Nadel zeigt auf seinen Südpol.

Der Ferromagnetismus ist die stärkste Form des Magnetismus: die Fähigkeit eines Stoffes, das Magnetfeld deutlich zu verstärken und vom Magneten angezogen zu werden — dank Domänen, in denen die magnetischen Momente der Atome gleichsinnig geordnet sind. Ein Ferromagnetikum ist ein Stoff mit dieser Eigenschaft — bei Raumtemperatur Eisen, Nickel, Kobalt und ihre Legierungen einschließlich der gängigen Stähle und des Gusseisens.

Die magnetische Separation erfasst genau die ferromagnetischen Partikel — Stahlabrieb, Späne, Schrauben, Draht. Aluminium, Kupfer oder Messing hält ein Magnetabscheider nicht zurück. Ein Kapitel für sich ist der Edelstahl: Der austenitische Stahl 1.4301 (AISI 304) ist im geglühten Zustand praktisch unmagnetisch, durch Kaltumformung entsteht in ihm jedoch schwach magnetischer Martensit. Abrieb aus Edelstahlanlagen fangen daher erst Abscheider mit sehr hoher Flussdichte — berücksichtigen Sie das bei der Spezifikation von Geräten für Lebensmittel- und Chemiebetriebe.

Die Hystereseschleife ist die grafische Darstellung der Abhängigkeit der magnetischen Flussdichte B eines Werkstoffs von der Stärke des äußeren Magnetfeldes H während eines vollständigen Zyklus aus Auf- und Entmagnetisierung. Sie wird auch als BH-Kurve (Hysteresekurve) bezeichnet. Aus ihrer Form werden zwei Schlüsselwerte abgelesen: die Remanenz Br und die Koerzitivfeldstärke Hc.

Die Form der Schleife verrät dem Techniker dabei, wofür sich der Werkstoff eignet. Eine schmale Schleife bedeutet einen magnetisch weichen Werkstoff — er lässt sich leicht auf- und entmagnetisieren und hat geringe Verluste, weshalb er für Kerne von Transformatoren und Elektromagneten verwendet wird. Eine breite Schleife kennzeichnet einen magnetisch harten Werkstoff, der seine Magnetisierung dauerhaft behält — aus ihm werden die Permanentmagnete der Abscheider gefertigt. Die Fläche der Schleife entspricht zudem der in einem Magnetisierungszyklus verlorenen Energie. Vergleichen Sie bei der Magnetauswahl deshalb nicht nur die Kraft, sondern die gesamte BH-Charakteristik des Herstellers.

Der irreversible Magnetisierungsverlust ist eine dauerhafte Schwächung eines Permanentmagneten, die auch nach dem Wegfall der Ursache bestehen bleibt. Am häufigsten verursacht ihn das Überschreiten der maximalen Einsatztemperatur, ferner starke äußere Magnetfelder oder harte mechanische Stöße. Anders als bei reversiblen Temperaturänderungen erholt sich der Magnet nach dem Abkühlen nicht von selbst.

Je stärker die Temperatur das Betriebslimit überschreitet, desto mehr Leistung verliert der Magnet dauerhaft; bei Standard-Neodym beginnt das Risiko schon oberhalb von 80 °C. Wurde die Werkstoffstruktur nicht durch Überschreiten der Curie-Temperatur verändert, lässt sich der Magnet mit einem starken äußeren Feld erneut aufmagnetisieren — bei den vergossenen Magnetkernen von Abscheidern ist eine Remagnetisierung jedoch in der Regel nicht durchführbar und wird durch Austausch gelöst. Den Verdacht auf dauerhaften Verlust bestätigt die Messung mit dem Gaussmeter und der Vergleich mit den Werten aus der Installation des Geräts. Vorbeugung ist die Wahl eines Werkstoffs mit ausreichender Temperaturreserve für die Betriebsspitzen.

Die Koerzitivfeldstärke ist die Stärke des entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldes, die erforderlich ist, um einen aufmagnetisierten Werkstoff vollständig zu entmagnetisieren. Sie wird mit Hc bezeichnet und in Ampere pro Meter (A/m) angegeben. Je höher die Koerzitivfeldstärke, desto besser widersteht der Magnet der Entmagnetisierung durch Fremdfelder, Stöße oder Temperatur.

Unterscheiden Sie die tatsächliche Koerzitivfeldstärke HcB und die innere HcJ, die Hersteller in den Datenblättern als Maß für die Widerstandsfähigkeit des Magneten angeben. Die Koerzitivfeldstärke sinkt mit steigender Temperatur — deshalb verliert ein günstiger Neodym-Magnet der Standardgüte in einem heißen Betrieb unwiederbringlich einen Teil seiner Leistung, selbst wenn die Temperatur unter dem Katalogmaximum bleibt. Wählen Sie für thermisch beanspruchte Anwendungen NdFeB-Güten mit höherer Koerzitivfeldstärke (Zusätze H, SH, UH).

Die Lenz’sche Regel ist das physikalische Gesetz, nach dem ein induzierter elektrischer Strom stets der Änderung entgegenwirkt, die ihn hervorgerufen hat. Formuliert hat sie Heinrich Lenz im Jahr 1834 als Ergänzung des Faraday’schen Gesetzes der elektromagnetischen Induktion — die Natur „wehrt sich“ gegen die Änderung des magnetischen Flusses.

Auf der Lenz’schen Regel beruht die gesamte Separation von NE-Metallen. Die schnell rotierende Magnettrommel des Wirbelstromabscheiders ändert den Fluss in den durchlaufenden Aluminium- oder Kupferstücken, die induzierten Wirbelströme erzeugen in ihnen ein der Änderung entgegengerichtetes Feld — und das Partikel wird von der Trommel weg aus dem Materialstrom geschleudert. Dieselbe Regel erklärt, warum ein Magnet auffallend langsam durch ein Kupferrohr fällt: Ihn bremst das Feld der eigenen induzierten Ströme.

Die Lorentzkraft ist die Kraft, mit der ein Magnetfeld auf eine bewegte elektrische Ladung wirkt; sie steht senkrecht sowohl zur Bewegungsrichtung der Ladung als auch zur Feldrichtung. Je schneller die Bewegung und je stärker das Feld, desto größer die Kraft — auf eine ruhende Ladung wirkt das Magnetfeld nicht.

Die Lorentzkraft ist die mikroskopische Ursache der Erscheinungen, auf denen Messung wie Separation beruhen. Sie lenkt die Elektronen im Halbleiterplättchen der Hallsonde ab und erzeugt so die Spannung, die das Gaussmeter misst; sie krümmt die Bahnen geladener Teilchen in Beschleunigern und Massenspektrometern; und sie wirkt auf die Elektronen, die die Wirbelströme in Wirbelstromabscheidern bilden. Ihr begegnet also jeder, der Magnetfelder misst oder NE-Metalle separiert — auch wenn er sie nicht direkt sieht.

Der Luftspalt ist der Abstand zwischen der Magnetoberfläche und dem ferromagnetischen Gegenstand, den der Magnet abscheiden oder halten soll. Luft leitet den magnetischen Fluss viel schlechter als Stahl, weshalb schon ein winziger Spalt Flussdichte und Kraft deutlich senkt — bei Haftanwendungen kann ein Spalt von 0,2 mm die Haftkraft auf bis zu ein Viertel des Katalogwertes drücken.

Zum Spalt zählt dabei auch, was gern vergessen wird — das Edelstahl-Mantelrohr des Stabes, Anhaftungen des separierten Materials, eine Schutzabdeckung oder eine Staubschicht. Führen Sie das Material deshalb in dünner Schicht möglichst dicht an den Magnetflächen entlang und reinigen Sie die Oberflächen regelmäßig. Messen Sie die Flussdichte mit dem Gaussmeter im realen Abstand des Materialstroms, nicht am blanken Magneten; der Unterschied zwischen beiden Werten entscheidet, ob der Abscheider feinen Metallabrieb erfasst oder durchlässt. Jeder zusätzliche Millimeter Spalt bedeutet bei feinen Partikeln zudem einen Abfall der Abscheideleistung um eine Größenordnung.

Das Magnetfeld ist der Raum, in dem magnetische Kräfte auf ferromagnetische Stoffe, bewegte Ladungen und stromdurchflossene Leiter wirken. Dargestellt wird es durch Feldlinien, die am Nordpol des Magneten austreten und zum Südpol zurückkehren; seine Quelle ist ein Permanentmagnet oder ein elektrischer Strom in einem Leiter bzw. einer Spule.

In der magnetischen Separation kommt es auf Form und Reichweite des Feldes an: Die Feldlinien verdichten sich am stärksten an den Polen, wo das Feld am stärksten ist, und mit wachsendem Abstand vom Magneten nimmt seine Kraft sehr schnell ab. Ein Magnetabscheider erfasst daher nur Partikel, die nahe genug an der Magnetoberfläche vorbeigeführt werden — eine Metallverunreinigung wenige Zentimeter weiter passiert unbemerkt. Daraus folgt die konstruktive Grundregel: Das Material muss in dünner Schicht möglichst dicht an den Magnetflächen entlanggeführt werden, etwa zwischen den Stäben eines Gitter-Magneten, nicht in großem Querschnitt weit von ihnen entfernt.

Magnetfeldlinien sind gedachte Linien, mit denen der Verlauf des Magnetfeldes dargestellt wird. Außerhalb des Magneten verlaufen sie vom Nordpol zum Südpol, im Inneren schließen sie sich zurück, sie schneiden sich nie, und je dichter sie beieinanderliegen, desto stärker ist das Feld an dieser Stelle. Sichtbar machen lassen sie sich mit Eisenfeilspänen, die auf ein Papier über dem Magneten gestreut werden.

Das Feldlinienbild verrät schnell, wo ein Abscheider aktive Zonen hat und wie die Konstruktion sein Feld formt. Die Feldliniendichte fällt jedoch von der Oberfläche sehr steil ab, sodass ein Illustrationsschema mit langen Schleifen nichts über die tatsächliche Reichweite aussagt. Verlangen Sie bei der Angebotsbewertung deshalb nicht nur eine Feldzeichnung — fordern Sie Flussdichtewerte, gemessen mit dem Gaussmeter in konkretem Abstand von der Oberfläche, also dort, wo Ihr Material tatsächlich strömen wird. Gerade der steile Feldabfall ist der Grund, warum Gitter-Magnete mit einer dünnen, eng an den Stäben geführten Materialschicht arbeiten.

Magnetische Domänen sind mikroskopische Bereiche im Inneren eines ferromagnetischen Werkstoffs, in denen die magnetischen Momente der Atome gleichsinnig ausgerichtet sind. In einem nicht magnetisierten Stück Stahl zeigen die Domänen in zufällige Richtungen und ihre Wirkungen heben sich nach außen auf; ein äußeres Feld dreht sie nach und nach in eine Richtung, bis der Werkstoff die Sättigung erreicht.

Die Domänenstruktur erklärt das Verhalten der Werkstoffe im Betrieb: Bei magnetisch weichem Stahl kehren die Domänen nach dem Entfernen des Magneten größtenteils in den Zufallszustand zurück, bei magnetisch harten Werkstoffen bleiben sie ausgerichtet — es entsteht ein Permanentmagnet. Das Umklappen der Domänen beim Magnetisieren erfolgt sprunghaft (Barkhausen-Effekt), was auch einige Diagnoseverfahren für Stahl nutzen. Praktisch folgt daraus, warum sich Stahlteile in der Nähe von Abscheidern allmählich aufmagnetisieren und warum die Entmagnetisierung hilft: Ein abklingendes Wechselfeld bringt die Domänen wieder „durcheinander“.

Die magnetische Feldstärke ist die Größe, die das Magnetfeld unabhängig vom Medium beschreibt, in dem es wirkt. Sie wird mit H bezeichnet und in Ampere pro Meter (A/m) angegeben; im älteren CGS-System wird das Oersted verwendet (1 Oe ≈ 79,6 A/m). Mit der magnetischen Flussdichte B verbindet sie die Permeabilität des Mediums: B = μ·H.

Der Unterschied beider Größen ist praxisrelevant: H beschreibt das „aufgeprägte“ Feld, etwa von der Spule eines Elektromagneten, während B angibt, welches Feld in einem konkreten Material tatsächlich entsteht. Deshalb wird die Koerzitivfeldstärke — die Widerstandsfähigkeit eines Magneten gegen Entmagnetisierung durch Fremdfelder — in A/m oder Oersted angegeben, die Leistung eines Abscheiders dagegen als Flussdichte in Gauss an der Oberfläche. Beim Lesen eines Magnet-Datenblatts gilt also: Werte in kA/m betreffen die Widerstandsfähigkeit des Werkstoffs, Werte in Gauss oder Tesla die Stärke des Feldes, mit dem das Gerät auf die Verunreinigungen wirkt.

Die magnetische Flussdichte, auch magnetische Induktion genannt, ist die physikalische Größe, die die Stärke des Magnetfeldes an einem konkreten Ort beschreibt. Sie wird mit B bezeichnet und in Tesla (T) angegeben; in der Branche der magnetischen Separation ist auch die ältere Einheit Gauss gebräuchlich (1 T = 10.000 G). Je höher die Flussdichte an der Oberfläche des Abscheiders, desto kleinere und schwächer magnetische Partikel kann er zurückhalten.

Übliche Ferrit-Abscheider erreichen an der Oberfläche 1.500–3.000 G, Neodym-Stäbe in Gitter-Magneten bis zu 16.000 G. Vergleichen Sie den Wert immer an der Magnetoberfläche — mit wachsendem Abstand fällt die Flussdichte steil ab. Über die Wirksamkeit der Separation entscheidet die Flussdichte am Ort des Materialstroms, nicht der „Papierwert“ aus dem Katalog. Die Werte prüfen Sie mit einem Gaussmeter mit Hallsonde; verlangen Sie beim Angebotsvergleich ein Messprotokoll — Hersteller geben häufig die Flussdichte im Inneren des Magneten an, nicht an der Oberfläche des Mantelrohrs.

Der magnetische Dipol ist die Grundeinheit des Magnetismus: das Paar aus Nord- und Südpol, das jeder Magnet und jedes Atom mit magnetischem Moment bildet. Einen einzelnen Pol — den magnetischen Monopol — gibt es in der Natur nicht; beim Teilen eines Magneten entstehen immer nur kleinere Dipole.

Mit der Dipolnatur hängt die Multipol-Magnetisierung zusammen, bei der auf einem Stück Werkstoff eine Reihe abwechselnder Pole nebeneinander erzeugt wird. Der kurze Abstand zwischen den Polen bedeutet einen hohen Feldgradienten an der Oberfläche — und gerade der Gradient entscheidet über die Kraft, mit der der Magnet ein kleines Partikel anzieht. Deshalb werden die Kerne von Magnetstäben aus einer Reihe gegensinnig orientierter Magnete zusammengesetzt, nicht aus einem einzigen langen.

Der magnetische Fluss ist die Größe, die die Gesamtmenge des Magnetfeldes durch eine gegebene Fläche ausdrückt. Er wird mit Φ bezeichnet, in Weber (Wb) angegeben und berechnet sich als Produkt aus magnetischer Flussdichte und der Fläche, die das Feld senkrecht durchsetzt: Φ = B · S. Ein Weber entspricht einer Flussdichte von 1 Tesla auf einer Fläche von 1 m².

Für die Konstruktion von Magnetabscheidern ist der Fluss beim Entwurf des Magnetkreises entscheidend: Polschuhe und Rückschlussplatten aus Stahl leiten den Fluss von den Magneten dorthin, wo das Material strömt — ähnlich wie ein Leiter den elektrischen Strom führt. Ein gut ausgelegter Kreis konzentriert den Fluss in den Arbeitsspalt und erhöht die Flussdichte genau dort, wo die Verunreinigungen abgeschieden werden; ein schlecht ausgelegter lässt ihn nutzlos in die Konstruktion „entweichen“. Gerade in der Qualität des Magnetkreises unterscheiden sich oft zwei Abscheider mit identischen Magneten im Inneren.

Der magnetische Nord- und Südpol sind die beiden Bereiche eines Magneten, in denen sein Feld am stärksten ist und wo die Feldlinien aus dem Magneten austreten und in ihn zurückkehren. Pole existieren immer paarweise: Durch das Zerschneiden eines Magneten entsteht kein einzelner Pol, sondern zwei kleinere Magnete, jeder mit eigenem Nord- und Südpol. Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.

Die Polarität eines unmarkierten Magneten bestimmen Sie mit dem Kompass — das Nordende der Nadel zeigt zum Südpol des Magneten — oder mit einem einfachen Polaritätsindikator. Ferromagnetische Verunreinigungen ziehen beide Pole gleich stark an, die Polorientierung hat auf die Abscheidung eines Separators also keinen Einfluss; ihre Anordnung und Abfolge bestimmt jedoch die Feldform an der Geräteoberfläche. Wichtig ist die Polarität beim Zusammensetzen von Magneten zu Systemen und bei Haftsystemen, wo sich falsch orientierte Magnete gegenseitig schwächen. Mit bloßem Auge lassen sich die Pole nicht unterscheiden, weshalb Hersteller den Nordpol meist mit Farbe oder einer Vertiefung kennzeichnen.

Der magnetische Widerstand, auch Reluktanz genannt, ist die Größe, die beschreibt, wie stark ein Medium dem Durchgang des magnetischen Flusses entgegenwirkt; er ist das Gegenstück zum elektrischen Widerstand. Angegeben wird er in der Einheit H⁻¹, gegebenenfalls A/Wb. Den Zusammenhang zwischen magnetischer Spannung, Fluss und Widerstand beschreibt das Hopkinson’sche Gesetz — das Pendant zum Ohm’schen Gesetz für Magnetkreise.

Der magnetische Fluss schließt sich immer auf dem Weg des geringsten Widerstands. Weicher Stahl setzt ihm einen größenordnungsmäßig tausendfach geringeren Widerstand entgegen als Luft, weshalb die Konstruktion der Abscheider Stahlkerne und Polschuhe verwendet, die den Fluss in die Arbeitszone konzentrieren, während jeder Luftspalt ihn schwächt. Praktisch bedeutet das: Ein Stahlblech zwischen Magnet und Material schirmt das Feld praktisch ab, während unmagnetischer Edelstahl für den Fluss nahezu durchlässig ist — auch deshalb bestehen die Gehäuse der Abscheider gerade aus unmagnetischem Edelstahl. Beim Entwurf eines Kreises addieren sich die Reluktanzen der einzelnen Abschnitte wie Widerstände in Reihe.

Das magnetische Moment ist eine vektorielle Größe, die „Stärke“ und Orientierung eines Elementarmagneten angibt — eines Atoms, Moleküls oder ganzen Körpers. Es entsteht durch Bewegung und Spin der Elektronen; die Summe der Momente im Volumen eines Stoffes ergibt dessen Magnetisierung, beim ganzen Magneten sein Gesamtmoment.

Das magnetische Gesamtmoment ist der objektivste Parameter eines Einzelmagneten, weil es nicht davon abhängt, wo an der Oberfläche gemessen wird. Bestimmt wird es mit dem Fluxmeter mit Helmholtz-Spule und bei der Ausgangsqualitätskontrolle von Magneten verwendet — zwei Magnete gleicher Abmessung und Güte müssen dasselbe Moment haben. Die Punktmessung mit dem Gaussmeter an der Oberfläche ersetzt es nicht, beide Methoden ergänzen sich.

Die Magnetisierung ist der Vorgang, bei dem ein ferromagnetischer Werkstoff unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes magnetisch wird — die magnetischen Domänen drehen sich in die Feldrichtung. Bei einer bestimmten Feldstärke sind alle Domänen ausgerichtet und der Werkstoff erreicht die Sättigung; ein stärkeres Feld erhöht die Magnetisierung nicht mehr.

Industrielle Permanentmagnete werden mit einem kurzen, starken Impuls in einer Spule aufmagnetisiert. Der Magnetisierung unterliegen auch gewöhnliche Stahlteile im Betrieb: Werkzeuge, Siebe oder Schrauben magnetisieren sich in der Nähe starker Abscheider mit der Zeit auf, halten Abrieb fest und verschleppen ihn weiter. Diesen unerwünschten Restmagnetismus beseitigt die Entmagnetisierung. Den Magnetisierungsgrad eines Materials prüfen Sie mit dem Gaussmeter — führen Sie bei Teilen, wo er stört, die Entmagnetisierung mit einem Hand-, Tisch- oder Tunnel-Entmagnetisierer durch.

Die Magnetisierungskurve, auch Neukurve oder jungfräuliche Kurve genannt, ist der Verlauf der allerersten Magnetisierung eines Werkstoffs aus dem unmagnetisierten Zustand bis zur Sättigung. Sie beginnt im Koordinatenursprung; ihre Steilheit entspricht der Permeabilität des Werkstoffs, und sie endet in der Sättigung, von wo aus sich der Werkstoff bei weiteren Feldänderungen nur noch auf der Hystereseschleife bewegt.

Die Neukurve durchläuft ein Magnet nur ein einziges Mal — bei der Erstmagnetisierung in der Fertigung oder im Magnetisiergerät. Wesentlich ist, bis zur vollen Sättigung zu gelangen: Ein nicht voll aufmagnetisierter Magnet liefert dauerhaft weniger Leistung, als seine Güte deklariert, und der Unterschied ist mit dem Auge nicht zu erkennen, nur durch Messung. Vergleichen Sie bei Reklamationen schwacher Magnete deshalb das Gesamtmoment oder die Flussdichte mit den Werten des Werkstoffdatenblatts.

Magnetismus ist eine physikalische Erscheinung, bei der Stoffe und elektrische Ströme über das Magnetfeld aufeinander einwirken. Bekannt ist er bereits seit der Antike dank des natürlichen Magnetits; heute bildet er die Grundlage von Elektromotoren, Sensoren und der industriellen magnetischen Separation. Nach ihrem Verhalten im Magnetfeld werden Stoffe in diamagnetische, paramagnetische und ferromagnetische unterteilt.

Für die Praxis ist entscheidend, dass nur ferromagnetische Stoffe stark reagieren — Eisen, Nickel, Kobalt und die meisten Stähle. Diamagnetika (Kupfer, Kunststoffe) und Paramagnetika (Aluminium) zieht ein gewöhnlicher Magnet praktisch nicht an. Ein Magnetabscheider entfernt daher zuverlässig Stahlabrieb oder Schrauben, für Aluminiumspäne benötigen Sie jedoch eine andere Technologie. Gehen Sie bei der Auslegung der Separation deshalb immer von der konkreten Zusammensetzung der Verunreinigungen in Ihrem Material aus, nicht von der pauschalen Vorstellung, „der Magnet fängt Metall“.

Die Magnetkraft ist die Kraft, mit der ein Magnetfeld auf ferromagnetische Gegenstände oder andere Magnete wirkt. Sie lässt sich nicht mit einer einzigen Zahl beschreiben: Sie hängt von der Flussdichte und deren Gradienten, vom Werkstoff, von Größe und Form des angezogenen Gegenstands ab und fällt mit dem Abstand vom Magneten sehr steil ab.

Unterscheiden Sie in den Herstellerangaben deshalb zwei Größen. Die Flussdichte in Gauss beschreibt das Feld an der Oberfläche, die Haltekraft (Abreißkraft) in Newton oder Kilogramm gibt an, was der Magnet bei direktem Kontakt mit einer Stahlplatte hält — und schon ein kleiner Spalt reduziert sie um eine Größenordnung. Für die Separation ist nicht entscheidend, wie viel der Magnet „hebt“, sondern mit welcher Kraft er ein kleines Partikel im realen Abstand des Materialstroms anzieht. Vergleichen Sie daher immer dieselbe Größe, gemessen mit derselben Methode.

Der Magnetkreis ist der Pfad, über den sich der magnetische Fluss schließt: Er besteht aus dem Magneten, ferromagnetischen Leitteilen (Kernen, Polschuhen) und Luftspalten. Ein geschlossener Kreis führt den Fluss überwiegend durch Stahl, ein offener Kreis schließt sich über die Luft — mit großen Verlusten, denn Luft leitet den Fluss weit schlechter.

Jeder Magnetabscheider ist im Kern ein konstruierter Magnetkreis. Der Konstrukteur wählt die Form der Magnete und Stahlteile so, dass ein möglichst großer Teil des Flusses die Arbeitszone durchsetzt, durch die das Material strömt. Ein einzelner Magnet ohne Kreis arbeitet „ins Leere“ und sein Feld zerstreut sich; derselbe Magnet in einem richtig ausgelegten Kreis erreicht am Arbeitsort eine deutlich höhere Flussdichte. Deshalb lässt sich die Leistung eines Geräts nicht allein aus dem verwendeten Magnetwerkstoff abschätzen.

Das maximale Energieprodukt ist das wichtigste Leistungsmaß eines Permanentmagnet-Werkstoffs. Es wird mit (BH)max bezeichnet, in kJ/m³ oder in der Einheit MGOe angegeben (1 MGOe ≈ 8 kJ/m³) und entspricht dem Punkt der Entmagnetisierungskurve, an dem das Produkt aus Flussdichte und Feldstärke am höchsten ist — also der Menge magnetischer Energie je Volumeneinheit.

Genau das (BH)max steckt in der Bezeichnung der Neodym-Magnete: Die Güte N35 hat rund 35 MGOe (etwa 279 kJ/m³), N52 ungefähr 414 kJ/m³. Je höher der Wert, desto kleiner darf der Magnet für dieselbe Leistung sein. Beim Vergleich von Magnetabscheidern gilt jedoch: (BH)max beschreibt den Werkstoff, nicht das Gerät — über die Abscheidung entscheidet die Flussdichte an der Oberfläche des Mantelrohrs am Ort des Materialstroms, die auch von der Konstruktion des Kreises und der Wandstärke des Schutzrohrs abhängt. Eine höhere Werkstoffgüte geht zudem mit geringerer Temperaturbeständigkeit einher.

Der Paramagnetismus ist eine schwache Form des Magnetismus: Paramagnetische Stoffe werden nur geringfügig in das Magnetfeld hineingezogen und behalten nach dessen Entfernen keine Magnetisierung. Dazu gehören Aluminium, Magnesium, Titan, Chrom oder flüssiger Sauerstoff. Die auf Paramagnetika wirkende Kraft ist größenordnungsmäßig tausendfach kleiner als bei Ferromagnetika.

Praktisch bedeutet das: Ein üblicher Magnetabscheider fängt keinen Aluminiumspan, obwohl es sich um Metall handelt — die Anziehung ist so schwach, dass Materialströmung und Schwerkraft sie überwinden. Für Aluminium und andere NE-Metalle dienen deshalb im Recycling Abscheider nach dem Wirbelstromprinzip (Eddy Current), die nichtmagnetische leitfähige Partikel im Gegenteil aus dem Materialstrom herausschleudern. Die Kontrolle des Produkts auf alle Metalle einschließlich der paramagnetischen übernimmt dann ein industrieller Metalldetektor am Linienende.

Die Permeabilität ist die Größe, die ausdrückt, wie leicht ein Material das Magnetfeld leitet — gewissermaßen das magnetische Gegenstück zur elektrischen Leitfähigkeit. Sie wird mit μ bezeichnet; gebräuchlich ist die relative Permeabilität μr, bezogen auf das Vakuum. Luft hat ein μr von etwa 1, üblicher Baustahl liegt in der Größenordnung von Tausenden — deshalb verstärkt und leitet Stahl das Magnetfeld erheblich.

Die hohe Permeabilität des Stahls wird in den Magnetkreisen der Abscheider genutzt: Polschuhe und Rückschlussplatten konzentrieren das Feld in den Arbeitsspalt. Umgekehrt erklärt eine Permeabilität nahe eins das Verhalten austenitischer Edelstähle — im geglühten Zustand haben sie ein μr bis 1,02, beeinflussen das Magnetfeld praktisch nicht und werden vom Magneten nicht erfasst; durch Kaltumformung wächst ihre Permeabilität mit der Bildung von Martensit. Der μr-Wert ist daher eine schnelle Hilfe, um aus dem Werkstoffdatenblatt abzuschätzen, ob die magnetische Separation ein bestimmtes Metall erfasst.

Die Remanenz ist die magnetische Restflussdichte, die in einem ferromagnetischen Werkstoff nach der Aufmagnetisierung und dem Entfernen des äußeren Magnetfeldes verbleibt. Sie wird mit Br bezeichnet, in Tesla oder Gauss angegeben und aus der Hystereseschleife abgelesen. Je höher die Remanenz, desto stärkere Permanentmagnete lassen sich aus dem Werkstoff herstellen.

Neodym-Magnete der Güte N35 haben eine Remanenz von rund 1,17 T (11.700 G), die Güte N52 etwa 1,42 T; Ferritmagnete erreichen um ein Mehrfaches niedrigere Werte. Vorsicht jedoch vor einer Verwechslung: Br ist eine Werkstoffeigenschaft, nicht die Flussdichte an der Oberfläche des Abscheiders — diese hängt von der Konstruktion des gesamten Magnetkreises ab und liegt deutlich niedriger. Die Remanenz hat auch eine unerwünschte Seite: In der Fertigung aufmagnetisierte Werkzeuge und Stahlteile ziehen Späne an und erschweren die Montage. Dort hilft das Entmagnetisieren mit einem Tunnel- oder Hand-Entmagnetisierer.

Die Sättigung, auch magnetische Sättigung genannt, ist der Zustand, in dem ein ferromagnetischer Werkstoff vollständig magnetisiert ist — alle Domänen sind ausgerichtet, und eine weitere Erhöhung des äußeren Feldes steigert die Magnetisierung nicht mehr. In der Betriebssprache der Separation bezeichnet dasselbe Wort auch das Zusetzen eines Abscheiders mit abgeschiedenen Verunreinigungen.

Ein zugesetzter Gitter-Magnet ist die häufigste Ursache einer „nicht funktionierenden“ Separation. Die Schicht des abgeschiedenen Metalls auf den Stäben verkürzt die Feldreichweite, und der Materialstrom beginnt, die Verunreinigungen von der Oberfläche wieder mitzureißen — der Abscheider lässt durch, obwohl die Magnete in Ordnung sind. Die Lösung sind regelmäßige Reinigungsintervalle nach dem tatsächlichen Aufkommen, automatische Reinigung bei stark verunreinigten Materialien oder eine Ausführung mit Füllstandsanzeige, die dem Bedienpersonal selbst meldet, wann es Zeit zu reinigen ist.

Supraleitende Magnete sind Elektromagnete mit einer Wicklung aus Supraleitern, die bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ihren elektrischen Widerstand verlieren. Durch die Spule können dann verlustfrei enorme Ströme fließen und Felder erzeugen, die mit keiner anderen Technik erreichbar sind — die Magnetresonanztomographie arbeitet mit 1,5 bis 3 Tesla, Laborsysteme überschreiten sogar 45 Tesla.

Der Preis für die Leistung sind die Kühlung mit flüssigem Helium und eine aufwendige Infrastruktur, weshalb supraleitende Magnete in die Medizin, die Forschung und die Beschleuniger gehören, nicht in Produktionshallen. In der industriellen Separation begegnen sie Ihnen nur ausnahmsweise bei speziellen Hochgradienten-Systemen für extrem feine Rohstoffe; gewöhnliche Betriebe bedienen permanente Neodym-Magnete vollständig — ohne Energieverbrauch und ohne Wartung.

Der Temperaturkoeffizient eines Magneten gibt an, um wie viel Prozent sich seine Parameter mit jedem Grad Celsius reversibel ändern. Bei der Remanenz von Neodym-Magneten beträgt er rund −0,11 % pro Grad, bei Samarium-Kobalt nur −0,03 bis −0,05 % — deshalb behält SmCo in der Hitze mehr Leistung. Die Änderung ist reversibel: Nach dem Abkühlen kehrt der Magnet auf die ursprünglichen Werte zurück.

Der Koeffizient erklärt, warum ein Abscheider im heißen Betrieb schlechter fängt, obwohl er die zulässige Temperatur nicht überschritten hat — bei 80 °C liefert Neodym reversibel etwa 6 % weniger als bei 20 °C. Eine Besonderheit der Ferrite: Ihre Koerzitivfeldstärke sinkt mit der Temperatur nicht, sondern steigt, sodass sie sich in der Wärme schwerer entmagnetisieren lassen. Beziehen Sie Gaussmeter-Messungen daher auf die Temperatur, bei der sie erfolgten; Winter- und Sommerwerte ohne Korrektur zu vergleichen, kann zu falschem Alarm führen.

Wirbelströme sind elektrische Ströme, die in einem elektrisch leitfähigen Material induziert werden, sobald sich das Magnetfeld in seiner Umgebung ändert. Nach der Lenz’schen Regel erzeugen sie ein eigenes Magnetfeld, das der auslösenden Änderung entgegenwirkt — zwischen Leiter und Magnet entsteht so eine abstoßende Kraft.

Auf genau diesem Effekt beruht die Separation von NE-Metallen. Der Wirbelstromabscheider ECS besitzt im Kopf des Bandförderers einen schnell rotierenden Rotor mit Seltenerdmagneten; dieser induziert in Partikeln aus Aluminium, Kupfer oder Messing Wirbelströme, und die Abstoßungskraft schleudert sie aus dem übrigen Material heraus. Recyclinglinien gewinnen so sauberen Kunststoff, Glas oder Mahlgut ohne Buntmetalle. Voraussetzung für die Wirksamkeit: Das Material muss zuvor mit einem Magnetabscheider von ferromagnetischen Partikeln befreit werden, andernfalls droht eine Beschädigung des Rotors. Wirbelströme nutzen auch Induktionsbremsen und Metalldetektoren.

Die Abreißkraft ist die Kraft, die zum Abreißen eines Prüfkörpers aus Stahl von der Magnetoberfläche erforderlich ist. Ermittelt wird sie mit dem sogenannten Pull-Test: Ein Prüfkörper definierter Form wird an die Messstelle angelegt und mit einem Kraftmesser gleichmäßig abgezogen, bis er sich löst; der aufgezeichnete Wert wird in Newton angegeben.

Der Pull-Test ergänzt die Gaussmeter-Messung dort, wo die Flussdichte allein nicht genügt: Gauss beschreiben die Feldstärke in einem Punkt, die Abreißkraft sagt aus, wie das Gerät ein abgeschiedenes Partikel tatsächlich hält. Gemessen wird wiederholt an definierten Stellen — bei Gitter-Magneten und Stäben über den Polschuhen, wo das Feld am stärksten ist — und das Ergebnis ist der Mittelwert mehrerer Messungen. Der Jahresvergleich der Protokolle deckt die Degradation der Magnete zuverlässig auf. Bei Lasthebemagneten wird die jährliche Überprüfung der Abreißkraft mit Protokoll auch aus Gründen der Arbeitssicherheit empfohlen.

Das Fluxmeter ist ein Gerät zur Messung des magnetischen Flusses. Es arbeitet durch Integration der in einer Messspule induzierten Spannung: Wird ein Magnet in die Spule eingeführt oder aus ihr herausgezogen, ruft die Flussänderung einen Spannungsimpuls hervor, aus dem das Fluxmeter den Fluss in Weber bzw. das gesamte magnetische Moment des Prüflings berechnet.

Fluxmeter und Gaussmeter ergänzen sich und sind nicht zu verwechseln. Das Gaussmeter misst die Flussdichte in einem Punkt der Oberfläche — es eignet sich für die Kontrolle von Abscheidern im Betrieb. Das Fluxmeter mit Helmholtz-Spule misst das Gesamtmoment eines Magneten unabhängig davon, wie er in der Spule ausgerichtet ist — deshalb ist es der Standard der Ausgangs- und Eingangskontrolle von Einzelmagneten. Eine Reklamation eines schwachen Magneten untermauern Sie gerade mit dem Fluxmeter-Protokoll; eine Punktmessung lässt sich mit der Sondenposition anzweifeln.

Das Gauss (G) ist die in der Branche der magnetischen Separation gebräuchliche Einheit der magnetischen Flussdichte. Es gilt die Umrechnung 1 Tesla = 10.000 Gauss. Obwohl das SI-System das Tesla bevorzugt, geben die Hersteller von Magnetabscheidern die Geräteleistung traditionell in Gauss an, weshalb Abscheider auch danach verglichen werden.

Orientierungswerte: Ferrit-Abscheider erreichen an der Oberfläche 1.500–3.000 G, übliche Neodym-Stäbe überschreiten 10.000 G, und Spezialausführungen für die Abscheidung schwach magnetischen Abriebs liegen über 20.000 G. Klären Sie beim Angebotsvergleich jedoch immer, wo der Wert ermittelt wurde: Marketingangaben beschreiben oft die Flussdichte im Inneren des Magnetkerns, während über die Wirksamkeit der Separation die Flussdichte an der Oberfläche des Mantelrohrs am Ort des Materialstroms entscheidet. Verlangen Sie deshalb ein Protokoll der Gaussmeter-Messung an der Geräteoberfläche — der Unterschied zwischen beiden Angaben beträgt oft ein Mehrfaches.

Das Gaussmeter, auch Teslameter genannt, ist ein Gerät zur Messung der magnetischen Flussdichte. Sein Kernstück ist die Hallsonde — ein Halbleitersensor, an dem das Magnetfeld eine messbare Spannung erzeugt. Die Geräte messen Gleich- wie Wechselfelder und zeigen die Werte in Gauss, Tesla oder Ampere pro Meter an.

Für ein aussagekräftiges Ergebnis legen Sie die Sonde direkt auf die Magnetoberfläche am Pol — schon ein Abstand von wenigen Millimetern senkt den Messwert um eine Größenordnung. Messen Sie stets nach demselben Verfahren an derselben Stelle, nur so sind die Werte von Jahr zu Jahr vergleichbar. Die regelmäßige Gaussmeter-Messung deckt eine Schwächung des Abscheiders durch Überschreiten der Einsatztemperatur oder mechanische Beschädigung auf, bevor sie sich durch Metallverunreinigungen im Produkt zeigt; sie gehört deshalb standardmäßig zum Audit der magnetischen Separation.

Die Hallsonde ist ein Halbleitersensor zur Messung der magnetischen Flussdichte auf Basis des Hall-Effekts, den Edwin Hall im Jahr 1879 beschrieb: An einem dünnen, stromdurchflossenen Plättchen entsteht im Magnetfeld eine Querspannung proportional zur Flussdichte. Die Sonde ist das Messelement von Gaussmetern und Teslametern sowie von berührungslosen Positions- und Drehzahlsensoren.

Die Sonde misst nur die Feldkomponente senkrecht zum Plättchen, das Ergebnis hängt daher entscheidend von ihrer Orientierung ab. Die transversale Ausführung wird flach auf die Magnetoberfläche gelegt, die axiale misst das Feld in Richtung ihrer Achse, etwa in den Öffnungen von Spulen; für die Spalte zwischen den Stäben von Gitter-Magneten gibt es dünne Transversalsonden. Führen Sie die Sonde bei der Kontrolle eines Abscheiders immer gleich orientiert senkrecht zur Poloberfläche und messen Sie wiederholt an derselben Stelle — nur so sind die Werte untereinander vergleichbar. Schützen Sie die Sonde vor Verbiegen und Stößen — ein beschädigter Sensor entwertet die gesamte Messung.

Die Helmholtz-Spule ist ein Paar gleicher, koaxialer Spulen im Abstand ihres Radius. In dieser Anordnung überlagern sich die Felder beider Spulen so, dass im Raum zwischen ihnen ein außergewöhnlich homogenes Magnetfeld entsteht — gleich stark im gesamten Arbeitsvolumen.

Die Homogenität hat zwei Hauptanwendungen. Eine gespeiste Helmholtz-Spule erzeugt ein definiertes Feld für die Kalibrierung von Gaussmetern und das Testen empfindlicher Geräte; umgekehrt als Messspule eines Fluxmeters geschaltet, misst sie das gesamte magnetische Moment eines eingelegten Magneten unabhängig von dessen genauer Lage. In Magnetlaboren und an den Kontrollarbeitsplätzen der Magnethersteller gehört sie zur Grundausstattung; im Separationsbetrieb selbst begegnen Sie ihr nicht.

Die Messung der magnetischen Flussdichte ist der grundlegende Weg, die tatsächliche Leistung eines Magneten oder Abscheiders zu überprüfen. Sie erfolgt mit einem Gaussmeter mit Hallsonde direkt an der Geräteoberfläche an den Polen; das Ergebnis wird in Gauss oder Tesla angegeben. Die ergänzende Methode ist die Messung der Abreißkraft mit einem Prüfkörper (Pull-Test).

Magnete schwächen sich mit der Zeit ab — am häufigsten durch Überschreiten der Einsatztemperatur, mechanische Beschädigung oder Korrosion. Die Schwächung ist dabei nicht sichtbar: Der Abscheider sieht gleich aus, fängt nur weniger. Messen Sie deshalb regelmäßig, idealerweise einmal jährlich, immer nach demselben Verfahren an denselben Stellen, und halten Sie die Ergebnisse in einem Protokoll für den Jahresvergleich mit den Werten der Installation fest. Verlangen Sie bei einem neuen Gerät vom Lieferanten das Messprotokoll des konkreten Stücks an der Manteloberfläche — der Katalogwert des Werkstoffs ist nicht dasselbe.

Das Oersted (Oe) ist die Einheit der magnetischen Feldstärke H im CGS-System, benannt nach Hans Christian Oersted. Im SI-System entspricht ihm das Ampere pro Meter; es gilt die Umrechnung 1 Oe ≈ 79,6 A/m. Zum Gauss hat das Oersted eine paarweise Beziehung — im Vakuum entspricht ein Feld der Stärke 1 Oe einer Flussdichte von 1 G.

Oersted begegnen Ihnen heute vor allem in Werkstoffdatenblättern von Magneten aus Übersee, deren Hersteller die Koerzitivfeldstärke traditionell in Kilooersted (kOe) angeben, während europäische Datenblätter kA/m verwenden; die Umrechnung lautet 1 kOe ≈ 79,6 kA/m. Prüfen Sie beim Vergleich von Werkstoffen aus verschiedenen Katalogen stets die Einheit — zahlenmäßig unterscheiden sich die Werte in kOe und kA/m etwa um den Faktor achtzig, was auf den ersten Blick wie ein gewaltiger Qualitätsunterschied wirkt.

Das Tesla (T) ist die Einheit der magnetischen Flussdichte im SI-System, benannt nach dem Erfinder Nikola Tesla. Es gilt die Umrechnung 1 T = 10.000 Gauss; schwächere Felder werden in Millitesla angegeben (1 mT = 10 G). Zur Vorstellung: Das Erdmagnetfeld hat an der Oberfläche etwa 0,00005 T, ein üblicher Kühlschrankmagnet rund 0,005 T. Ein Tesla entspricht einem Weber magnetischen Flusses je Quadratmeter Fläche.

Die medizinische Magnetresonanztomographie arbeitet mit Feldern von 1,5–3 T, und die Neodym-Stäbe von Abscheidern erreichen an der Oberfläche bis zu 1,6 T. In der Branche der magnetischen Separation wird die Leistung jedoch traditionell in Gauss angegeben, sodass Ihnen das Tesla vor allem in Normen, Datenblättern von Messgeräten und der ausländischen Literatur begegnet. Die Umrechnung ist einfach — multiplizieren Sie den Tesla-Wert mit zehntausend. Prüfen Sie beim Lesen von Parametern immer die Einheit: Die Verwechslung von Millitesla und Tesla bedeutet einen Fehler um drei Größenordnungen.

Das Weber (Wb) ist die Einheit des magnetischen Flusses im SI-System, benannt nach dem Physiker Wilhelm Weber. Ein Weber entspricht dem Fluss eines homogenen Feldes mit der Flussdichte von einem Tesla durch eine Fläche von einem Quadratmeter; es gilt also 1 Wb = 1 T·m², gleichwertig 1 V·s.

Weber begegnen Ihnen vor allem bei der Messung mit dem Fluxmeter, das den Gesamtfluss eines Magneten in Milliweber angibt, und in den Auslegungsberechnungen von Magnetkreisen. Die Kataloge von Magnetabscheidern arbeiten nicht damit — die Geräteleistung beschreibt die Flussdichte in Gauss oder Tesla, also die Dichte des Flusses, nicht der Fluss selbst. Nützlich ist der Zusammenhang beider Größen: Derselbe Fluss, durch einen Polschuh auf eine kleinere Fläche konzentriert, bedeutet eine höhere Flussdichte am Arbeitsort.

Der AlNiCo-Magnet ist ein Permanentmagnet aus einer Legierung von Aluminium, Nickel, Kobalt und Eisen. Sein Hauptvorteil ist die Temperaturstabilität: Er arbeitet bei Temperaturen bis 450 °C und hat mit rund 850 °C die höchste Curie-Temperatur der gängigen Magnetwerkstoffe. Er widersteht Korrosion und Säuren gut, ist jedoch deutlich schwächer als Neodym-Magnete.

Die Schwäche von AlNiCo ist die niedrige Koerzitivfeldstärke — der Magnet entmagnetisiert sich leicht teilweise durch ein stärkeres Fremdfeld oder ungeeignete Lagerung und gehört deshalb nicht lose neben Neodym-Magnete. Eingesetzt wird er in der Messtechnik, in Sensoren und überall dort, wo hohe Temperaturen Neodym wie SmCo ausschließen. In der magnetischen Separation wird er nur am Rande verwendet; für gewöhnliche heiße Prozesse genügen meist Ferrit oder Hochtemperatur-Güten von NdFeB, und AlNiCo bleibt die Wahl für Temperaturextreme.

Der Ferrit-Magnet, auch Keramikmagnet genannt, ist ein Permanentmagnet, der durch Sintern von Eisenoxid mit Barium- oder Strontiumcarbonat hergestellt wird. Gegenüber Neodym ist er deutlich schwächer; seine Stärken sind der niedrige Preis, die Korrosionsbeständigkeit ohne Oberflächenbeschichtung und die Temperaturbeständigkeit bis 250 °C.

Bei der Wahl zwischen Ferrit und Neodym entscheidet die Anwendung: Ferrit-Abscheider erreichen an der Oberfläche 1.500–3.000 G und fangen zuverlässig größere Stahlpartikel — Schrauben, Muttern, Draht. Für feinen Abrieb unter einem Zehntelmillimeter ist Neodym mit einer Flussdichte über 10.000 G erforderlich. Wählen Sie Ferrit deshalb für heiße Prozesse wie Trockner oder Ofenausläufe, für feuchte Umgebungen und den Außenbereich sowie überall dort, wo die Abscheidung gröberer Verunreinigungen zum niedrigeren Preis genügt. Die Sprödigkeit des keramischen Werkstoffs erfordert vorsichtige Handhabung — ein Schlag oder Sturz splittert den Magneten leicht ab.

Ein ferromagnetischer Werkstoff ist ein Stoff, den der Magnet stark anzieht und der sich deshalb durch magnetische Separation entfernen lässt. Dazu gehören Eisen, Kohlenstoffstahl, Gusseisen, Nickel, Kobalt und die meisten Legierungen dieser Metalle — also die überwiegende Mehrheit der Metallverunreinigungen in Industriebetrieben.

Nicht erfasst werden vom Magneten dagegen Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze, Zink und Blei sowie Nichtmetalle wie Kunststoffe oder Glas. Der Grenzfall sind Edelstähle: Austenitische Sorten (AISI 304, 316) sind im geglühten Zustand praktisch unmagnetisch, nach Kaltumformung erfasst sie der Magnet nur teilweise, während sich ferritische und martensitische Edelstähle (etwa AISI 430) separieren lassen. Verlassen Sie sich bei der Entscheidung, ob die magnetische Separation Ihre Verunreinigungen entfernt, nicht auf allgemeine Tabellen — lassen Sie eine reale Probe Ihres Materials und der Verunreinigungen testen.

Die Halbach-Anordnung ist eine Art, Permanentmagnete mit abwechselnd gedrehten Magnetisierungsrichtungen zusammenzusetzen, die das Feld auf einer Seite der Baugruppe verstärkt und auf der gegenüberliegenden fast auslöscht. Entworfen hat sie der Physiker Klaus Halbach in den 1980er Jahren für Teilchenbeschleuniger; die Basis ist eine sich wiederholende Fünfergruppe unterschiedlich orientierter Magnete.

Das einseitige Feld bedeutet ein Maximum an Leistung dort, wo sie gebraucht wird, mit einem Minimum an Magnetmaterial — und ein schwaches Feld auf der Rückseite, wo es nur stören würde. Verwendet wird die Anordnung in Elektromotoren, Magnetlagern, in der Spanntechnik und in Haftsystemen; das Prinzip der Feldkonzentration auf die Arbeitsseite nutzen auch die Konstruktionen von Magnetplatten. Für die übliche Abscheiderauswahl müssen Sie den Begriff nicht kennen, er erklärt jedoch, warum moderne Magnetsysteme einen einfachen Block gleicher Größe übertreffen.

Magnetit ist das Mineral Eisen(II,III)-oxid Fe₃O₄, das am stärksten magnetische natürliche Material. Seine natürlich magnetisierten Stücke, Lodestone oder Magnetstein genannt, waren die ersten Magnete der Menschheit — sie drehten die Nadeln der ältesten Kompasse, und nach der antiken Landschaft Magnesia erhielt das ganze Fachgebiet seinen Namen.

Magnetit ist allerdings nicht nur Geschichte. Er ist ferrimagnetisch und wird von einem Magnetabscheider zuverlässig erfasst, was die Aufbereitung von Eisenerzen ebenso nutzt wie die Reinigung von Gießerei- und Glassanden von Eisenmineralen. Feiner Magnetit ist zugleich ein häufiger Bestandteil der natürlichen Verunreinigungen in Rohstoffen — der schwarze Staub am Prüfmagneten ist meist genau er. Die magnetische Laborseparation verwendet ihn deshalb auch als Modellmaterial bei Tests der Separierbarkeit.

Magnetoplast, auch Gummimagnet genannt, ist ein Verbundwerkstoff aus magnetischem Pulver — am häufigsten Ferritpulver —, das in einer flexiblen Polymer- oder Gummimatrix verteilt ist. Hergestellt wird er durch Walzen oder Extrudieren zu Folien, Bändern und Profilen, die sich mit der Schere schneiden, sägen und biegen lassen.

Magnetoplast ist deutlich schwächer als gesinterte Magnete, seine Stärke sind Formfreiheit und niedriger Preis. Typische Anwendungen: Magnetfolien und Magnetbänder für die Regalkennzeichnung und wechselbare Beschriftungen, Türdichtungen von Kühlschränken, Werbemagnete, die Befestigung leichter Gegenstände. In der Separation kommt er nicht zum Einsatz — für die Abscheidung von Verunreinigungen ist er zu schwach. Es gibt auch Magnetoplaste mit Neodym-Pulver, stärker als die Ferritvarianten, doch auch sie erreichen nicht die Leistung gesinterter Magnete.

Der Neodym-Magnet ist ein Permanentmagnet aus einer Legierung von Neodym, Eisen und Bor (Nd₂Fe₁₄B). Es handelt sich um den stärksten in Serie gefertigten Magnetwerkstoff: Bei kleinem Volumen liefert er ein Vielfaches der Kraft von Ferrit. Hergestellt wird er durch Sintern der Pulverlegierung im Vakuum und nach der magnetischen Kraft mit den Güten N35–N52 bezeichnet.

Die Standardgüten arbeiten bis 80 °C; für höhere Temperaturen gibt es Reihen mit den Zusätzen M, H, SH, UH, EH und AH mit einer Beständigkeit bis 240 °C. Die Legierung korrodiert leicht, weshalb die Magnete eine Oberflächenbeschichtung erhalten, am häufigsten Vernickelung oder Verzinkung. In Magnetabscheidern sind Neodym-Magnete heute der Standard — nur ihre hohe Flussdichte fängt feinen Stahlabrieb und schwach magnetische Partikel. Je höher die Güte, desto stärker der Magnet, aber desto geringer die Temperaturbeständigkeit; wählen Sie die Güte deshalb nach der Temperatur Ihres Betriebs, nicht nur nach der Zahl.

Die Oberflächenbeschichtung von Magneten ist eine Schutzschicht, die den Magneten vor Korrosion und mechanischer Beschädigung schützt. Am häufigsten ist die dreischichtige Metallisierung Nickel–Kupfer–Nickel (NiCuNi), die für trockene Innenräume genügt; für Feuchtigkeit, den Außenbereich und chemisch aggressive Betriebe wird die Einkapselung in Epoxidharz, gegebenenfalls die Verzinkung verwendet. Notwendig ist sie vor allem bei Neodym-Magneten, deren Legierung ohne Schutz schnell korrodiert.

Die Schichten sind dünn, um keine Magnetkraft zu kosten, und entsprechend verletzlich — ein Schlag oder eine abgeplatzte Kante öffnet der Korrosion den Weg ins Innere des Magneten. In der Lebensmittelindustrie gilt die Metallisierung allein deshalb nicht als ausreichend: Die Magnetkerne der Abscheider werden in geschweißte Hülsen aus Edelstahl eingeschlossen, die das Material nicht kontaminieren und die Sanitisierung vertragen. Geben Sie bei der Magnetauswahl für feuchte oder saure Umgebungen immer die Betriebsbedingungen an — Standard-NiCuNi genügt dort nicht.

Ein Permanentmagnet ist ein Werkstoff, der nach der Aufmagnetisierung dauerhaft ein eigenes Magnetfeld behält, ohne Zufuhr elektrischer Energie. Hergestellt wird er aus magnetisch harten Werkstoffen; in der Industrie werden vier Haupttypen verwendet: Neodym-Magnete (NdFeB), Ferrit-Magnete, Samarium-Kobalt (SmCo) und AlNiCo.

Neodym ist der stärkste verfügbare Werkstoff, die Standardgüten arbeiten jedoch nur bis 80 °C und korrodieren ohne Oberflächenbeschichtung (Nickel, Zink). Ferrit ist günstig, beständig gegen Korrosion und Temperaturen bis 250 °C, aber deutlich schwächer. SmCo kombiniert Kraft mit Temperaturbeständigkeit zu höherem Preis; AlNiCo ist temperaturstabil, lässt sich jedoch leicht entmagnetisieren. In Magnetabscheidern überwiegen heute Neodym-Magnete wegen der maximalen Abscheidung feiner Partikel; wählen Sie für heiße Prozesse Ferrit oder Hochtemperatur-Güten von NdFeB. Wählen Sie den Werkstoff immer nach Temperatur und Umgebung des konkreten Betriebs.

Polschuhe sind Teile aus magnetisch weichem Stahl, die den Fluss eines Permanentmagneten dorthin leiten und formen, wo er gebraucht wird. Weicher Stahl setzt dem Fluss minimalen Widerstand entgegen, und der Polschuh kann das Feld so auf eine kleinere Fläche konzentrieren — und damit am Arbeitsort die Flussdichte über den Wert an der Oberfläche des Magneten selbst erhöhen.

Polschuhe sind der stille Konstruktionstrick der meisten Magnetgeräte. In Abscheidern konzentrieren sie das Feld auf die Arbeitskanten und -flächen, in Haftsystemen bilden sie abriebfeste Kontaktflächen, die der spröde Magnet nicht überstehen würde. Sie erklären auch, warum zwei Geräte mit denselben Magneten unterschiedliche Leistung bringen: Über die resultierende Flussdichte am Ort der Abscheidung entscheidet gerade die Geometrie der Stahlteile um die Magnete.

Der Samarium-Kobalt-Magnet ist ein Seltenerd-Permanentmagnet, hergestellt in den Zusammensetzungen SmCo₅ und Sm₂Co₁₇. Nach Neodym ist er der zweitstärkste Magnetwerkstoff, verträgt jedoch wesentlich höhere Temperaturen — dauerhaft 250 bis 300 °C — und widersteht Korrosion ohne Oberflächenbeschichtung. Er zeichnet sich zudem durch eine hohe Koerzitivfeldstärke aus, lässt sich also nur schwer entmagnetisieren.

Der Temperaturkoeffizient von SmCo beträgt nur −0,03 bis −0,05 % je Grad Celsius, etwa ein Drittel des Neodym-Werts, sodass der Magnet in der Hitze deutlich mehr Leistung behält. Der Preis dafür sind die höheren Kosten des Kobalts und eine erhebliche Sprödigkeit — die Magnete splittern leicht und erfordern eine vorsichtige Montage. Wählen Sie SmCo dort, wo hohe Temperatur auf die Anforderung an Kraft oder auf eine aggressive Umgebung trifft; typisch sind Sensoren, Motoren und Anwendungen, in denen Hochtemperatur-Neodym nicht mehr genügt und Ferrit zu schwach ist.

Seltene Erden in Magneten sind Elemente aus der Gruppe der Lanthanoide, die den modernen Magneten ihre außergewöhnliche Kraft verleihen. Das wichtigste ist Neodym, die Basis der NdFeB-Magnete; Dysprosium und Terbium werden der Legierung wegen höherer Koerzitivfeldstärke und Temperaturbeständigkeit zugesetzt. Genau deshalb werden NdFeB- und SmCo-Magnete „Rare-Earth“-Magnete genannt.

Seltene Erden sind in der Erdkruste dabei gar nicht selten, doch ihr Abbau und vor allem ihre Verarbeitung konzentrieren sich in China, sodass die Magnetpreise empfindlich auf Handelspolitik, geopolitische Spannungen und Lieferausfälle reagieren. Für die Abnehmer von Abscheidern bedeutet das zweierlei: Die Preise von Neodym-Geräten können im Zeitverlauf deutlich schwanken, und längere Lieferzeiten der stärkeren Güten sind keine Ausnahme. Schieben Sie die Anfrage nach neuen Geräten deshalb nicht auf den letzten Moment auf und erwägen Sie für kritische Betriebe einen Servicevorrat an Ersatz-Magnetkernen.

Das Sintern ist die Pulvermetallurgie, mit der die stärksten Permanentmagnete hergestellt werden: Feines Legierungspulver wird im Magnetfeld gepresst, das die Körner in die leichte Achse ausrichtet, und anschließend bei hoher Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts gesintert. So entstehen gesinterte NdFeB- und SmCo-Magnete sowie anisotrope Ferrite.

Das Sintern verleiht dem Werkstoff maximale Dichte und Leistung, aber auch einen keramischen Charakter — gesinterte Magnete sind hart und spröde, lassen sich nicht bohren oder mit üblichen Werkzeugen bearbeiten und splittern bei Schlägen. Die Endform wird bereits beim Hersteller mit Diamantscheiben geschliffen; bestellen Sie Magnete deshalb im Endmaß und schützen Sie sie bei der Montage vor Stößen und dem gegenseitigen Anschlagen, das die Kanten leicht absplittert.

Die Temperaturbeständigkeit eines Magneten ist die höchste Einsatztemperatur, bei der der Magnet nicht dauerhaft an Leistung verliert. Standard-Neodym-Magnete arbeiten bis 80 °C, die Temperaturreihen M, H, SH, UH, EH und AH bis 100–240 °C. Ferrit-Magnete vertragen 250 °C, Samarium-Kobalt rund 250–300 °C und AlNiCo bis zu 450 °C.

Mit steigender Temperatur sinkt die Magnetkraft reversibel schon unterhalb des Betriebslimits — bei NdFeB um etwa 0,1 % je Grad. Nach dem Überschreiten der maximalen Einsatztemperatur ist der Verlust dauerhaft, und der Magnet erholt sich auch nach dem Abkühlen nicht. Gehen Sie bei der Auswahl eines Abscheiders für Trockner, Extruder oder Ofenausläufe deshalb von der Temperatur des separierten Materials am Ort des Magneten aus, nicht von der Umgebungstemperatur, und planen Sie eine Reserve für Temperaturspitzen ein. Den Leistungsabfall eines überhitzten Abscheiders prüfen Sie durch Gaussmeter-Messung und Vergleich mit dem Protokoll der Installation.

Das Audit der magnetischen Separation ist eine systematische Überprüfung aller Magnetabscheider und Detektoren im Betrieb. Es umfasst die Kontrolle der Platzierung der Geräte gegenüber den Risikostellen der Linie, die Messung der magnetischen Flussdichte mit dem Gaussmeter an der Magnetoberfläche, die Beurteilung von Zustand und Reinigungsweise sowie den Vergleich der Messwerte mit der Dokumentation. Das Ergebnis ist ein Bericht mit Messprotokollen und Empfehlungen.

Ein Audit lohnt sich nach mehreren Betriebsjahren der Abscheider, vor einem Zertifizierungsaudit nach IFS oder BRC bzw. dem Kundenaudit einer Handelskette, nach einem Metallfund im Produkt oder bei einer Änderung von Rohstoff oder Technologie. Es deckt die typischen Schwachstellen auf: durch Überschreiten der Einsatztemperatur geschwächte Abscheider, falsch platzierte oder unterdimensionierte Geräte und fehlende Aufzeichnungen, die der Auditor verlangt. Die regelmäßige Wiederholung schafft eine belegbare Messhistorie.

Die manuelle und die automatische Reinigung sind die zwei Arten, die abgeschiedenen Metallpartikel aus dem Magnetabscheider zu entfernen. Bei der manuellen Ausführung (MC) zieht das Bedienpersonal im Stillstand die Magnetkerne aus den Rohren und streift die Verunreinigungen ab; bei der automatischen Ausführung (AC) übernimmt den Reinigungszyklus ein pneumatisches System ohne Eingriff des Personals, in der Regel ohne Unterbrechung der Produktion.

Die manuelle Version ist günstiger und genügt dort, wo die Verunreinigungen langsam anwachsen und Stillstände nicht stören. Die Automatik lohnt sich in Betrieben mit Dauerlauf, bei stark kontaminiertem Material und überall dort, wo die Zuverlässigkeit der Reinigung nicht von der Disziplin des Personals abhängen darf — eine vernachlässigte Reinigung ist die häufigste Ursache, warum ein Abscheider nichts mehr abscheidet. Die Entscheidung erleichtert eine Ausführung mit Füllstandsanzeige (ALARM), die meldet, wann die Reinigung tatsächlich nötig ist.

Ferromagnetische Verunreinigungen sind Metallpartikel auf Eisenbasis — Stahlabrieb, Späne, Schweißnahtbruchstücke, Schrauben, Muttern oder Draht —, die durch den Verschleiß der Maschinen, bei der Wartung oder bereits mit dem Rohstoff vom Lieferanten in das verarbeitete Material gelangen. Genau diese Partikel kann die magnetische Separation abscheiden.

In der Produktion richten sie doppelten Schaden an: Sie beschädigen die nachgelagerten Technologien wie Mühlen, Spritzgießmaschinen oder Granulatoren und entwerten das Produkt — in der Lebensmittelindustrie stellen sie zudem ein direktes Risiko für den Verbraucher dar und sind ein Grund für Reklamationen oder den Rückruf einer Charge vom Markt. Die Größe reicht von sichtbaren Stücken bis zum Mikron-Abrieb, den das Auge nicht erfasst; gerade die feinen Partikel sind die häufigste Ursache von Funden. Ob und womit sich die Verunreinigungen in Ihrem Material entfernen lassen, zeigt zuverlässig der Test einer realen Probe am konkreten Abscheidertyp.

Die Hochgradienten-Magnetseparation (HGMS) ist eine Technik zur Abscheidung sehr feiner und schwach magnetischer Partikel, für die die üblichen Abscheider nicht ausreichen. Das Material durchströmt eine Matrix — eine Kartusche mit magnetisierter Edelstahlwolle oder Edelstahlgittern —, an deren Drahtkanten extreme lokale Feldgradienten entstehen, und diese ziehen auch Partikel von der Größe um einen Mikrometer an.

HGMS erfasst nicht nur den ferromagnetischen Abrieb, sondern auch paramagnetische Beimengungen, zum Beispiel Eisenverbindungen in keramischen Rohstoffen, die ein klassischer Gitter-Magnet durchlässt. Eingesetzt wird sie dort, wo Spurenkonzentrationen von Eisen über die Qualität entscheiden — Kaolin, Feldspäte, Glassande, pharmazeutische und chemische Rohstoffe. Lassen Sie das Material vor dem Einsatz im Betrieb auf einem Labor-Matrixabscheider testen; das Testergebnis zeigt die erreichbare Reinheit wie auch die geeigneten Betriebsparameter des Geräts.

Der Magnetabscheider, auch Magnetseparator genannt, ist ein Gerät, das mithilfe eines starken Magnetfeldes ferromagnetische Verunreinigungen aus Schüttgütern, Flüssigkeiten oder auf Bändern gefördertem Material entfernt. Die Feldquelle sind Permanentmagnete, am häufigsten Neodym- oder Ferrit-Magnete, gegebenenfalls ein Elektromagnet; hochwertige Neodym-Abscheider erfassen auch Partikel ab einer Größe von rund 1 Mikron.

Der Abscheidertyp wird nach der Form des Materials und der Förderart gewählt: Für Schüttgüter dienen Gitter-Magnete und Magnetstäbe, für Flüssigkeiten und die pneumatische Förderung Rohrmagnete und Durchfluss-Magnetabscheider, für die Bandförderung Magnettrommeln und Aushebemagnete, für Sonderanwendungen Platten- und Lamellenausführungen. Über die Wirksamkeit entscheiden die Flussdichte an der Magnetoberfläche am Ort des Materialstroms und die Art der Reinigung — manuell oder automatisch.

Die magnetische Filtration von Flüssigkeiten ist das Entfernen ferromagnetischer Partikel aus technologischen Flüssigkeiten mithilfe des Magnetfeldes — ohne Filtereinsätze, die sich zusetzen würden. Typischerweise geht es um Kühlemulsionen und Schneidöle aus der Zerspanung, Schleifschlämme und Waschmedien, in denen sich feiner Metallabrieb ansammelt.

Metallpartikel in der Emulsion zerstören Pumpen, Düsen wie auch die bearbeiteten Oberflächen und verkürzen die Lebensdauer der Flüssigkeit. Der Magnetfilter erfasst auch Abrieb um einen Mikrometer, den Papier- und Beutelfilter durchlassen, und verlängert so deren Wechselintervalle deutlich. Der abgeschiedene Schlamm wird beim Reinigen einfach vom Magnetkern abgestreift; bei Austragswalzen erfolgt die Abfuhr der Verunreinigungen kontinuierlich und automatisch. Der Nutzen ist leicht zu rechnen: geringerer Emulsionsverbrauch, weniger Filterabfall und längere Standzeiten der Werkzeuge.

Die magnetische Separation ist ein technologischer Prozess, bei dem das Magnetfeld von Permanentmagneten oder Elektromagneten ferromagnetische Verunreinigungen aus dem Materialstrom entfernt — aus Schüttgütern, Flüssigkeiten und Material auf Förderern. Eingesetzt wird sie überall dort, wo Metallpartikel Maschinen oder die Produktqualität gefährden.

Die Separation erfüllt im Betrieb zwei Aufgaben. Sie schützt die Technologien — Mühlen, Brecher, Spritzgießmaschinen oder Abfülllinien — vor der Beschädigung durch Metallpartikel und sichert zugleich die Produktreinheit in der Lebensmittel-, Kunststoff-, Keramik- und Chemieindustrie sowie im Recycling. Hochwertige Neodym-Abscheider erfassen auch Partikel ab einer Größe von rund 1 Mikron. Der Gerätetyp wird nach der Form des Materials und der Förderart gewählt: Pulver in Rohrleitungen werden anders separiert als Granulat im Trichter oder Material auf dem Band. Prüfen Sie die Wirksamkeit stets mit einem Test an einer realen Probe Ihres Materials, nicht nur anhand der Katalogparameter.

Metallverunreinigungen in Lebensmitteln sind Metallfragmente, die im Laufe der Produktion in das Produkt gelangen — aus verschlissenen Sieben, Mischern, Förderern, Messern oder Schraubverbindungen, gegebenenfalls bereits mit dem Rohstoff. Nach der HACCP-Methodik gehören sie zu den physikalischen Gefahren, die ein Lebensmittelhersteller systematisch beherrschen muss.

Ein Metallfund beim Verbraucher bedeutet Reklamationen, Bußgelder und den Rückruf einer ganzen Charge, weshalb die Prävention zweistufig aufgebaut wird: Magnetabscheider fangen die ferromagnetischen Partikel einschließlich des feinen Abriebs direkt im Rohstoffstrom, der industrielle Metalldetektor am Linienende deckt auch Edelstahl und Buntmetalle auf, die der Magnet nicht erfasst. Die Wirksamkeit beider Maßnahmen muss regelmäßig überprüft und dokumentiert werden — die Auditoren der Handelsketten wie die Zertifizierungen verlangen Aufzeichnungen über Reinigung, Messungen und Tests mit Referenzprüfkörpern.

Die nasse und die trockene magnetische Separation sind die zwei grundlegenden Betriebsarten der Entfernung von Metallverunreinigungen je nach Aggregatzustand des Materials. Die Trockenseparation reinigt Schüttgüter — Granulate, Pulver, Getreide, Mahlgut — mithilfe von Gitter-Magneten, Platten, Stäben oder Trommeln. Die Nassseparation fängt ferromagnetische Partikel aus Flüssigkeiten, Schlämmen und viskosen Gemischen; hier werden Rohrmagnete und Durchfluss-Magnetabscheider oder Magnetfilter eingesetzt.

Die gewählte Betriebsart bestimmt die Konstruktion des Geräts. Bei Schüttgütern entscheidet die gleichmäßige Verteilung des Materials um die Stäbe, bei Flüssigkeiten Dichtheit, Strömungsgeschwindigkeit und leichte Sanitisierung — deshalb haben Nassabscheider geschweißte Edelstahlgehäuse und Hygieneausführungen. Vorsicht bei viskosen und klebrigen Gemischen wie Schokolade oder Sirupen: Sie erfordern eine spezielle Anordnung der Magnete, damit der Massestrom den Magnetkern tatsächlich umströmt. Wählen Sie die Betriebsart nach der Stelle in der Technologie, an der das Kontaminationsrisiko am höchsten ist.

Die Separation von NE-Metallen ist das Entfernen von Aluminium, Kupfer, Messing und anderen nichtmagnetischen Metallen aus dem Materialstrom. Ein üblicher Magnetabscheider erfasst diese Metalle nicht — sie sind nicht ferromagnetisch. Genutzt wird deshalb das Wirbelstromprinzip: Der Wirbelstromabscheider ECS (Eddy-Current-Separator) mit schnell rotierendem Magnetrotor induziert in den Partikeln der NE-Metalle Ströme, deren Feld sie aus dem Materialstrom schleudert.

Die typische Anwendung ist das Recycling: die Gewinnung von Aluminium und Kupfer aus zerkleinertem Abfall, die Reinigung von Kunststoffmahlgut, Glas oder Ersatzbrennstoffen. Voraussetzung für die Wirksamkeit ist ein vorgeschalteter Magnetabscheider, der zuerst die ferromagnetischen Partikel entfernt — andernfalls droht eine Beschädigung des ECS-Rotors. Unmagnetischen Edelstahl werfen die Wirbelströme allerdings nicht zuverlässig aus; für seine Kontrolle dient der industrielle Metalldetektor.

Störeisen — im Englischen Tramp Metal — ist der eingeführte Begriff für fremde Metallgegenstände, die auf unerwünschte Weise in den Materialstrom gelangt sind: Schrauben, Muttern, Werkzeugbruchstücke, Drähte, Zähne von Laderschaufeln. Man spricht auch von Fremdeisen oder Metallverunreinigungen; der englische Ausdruck Tramp Metal ist jedoch auch hierzulande gebräuchlich, vor allem in der Rohstoffgewinnung, im Recycling und in der Holzindustrie.

Während der feine ferromagnetische Abrieb vor allem die Produktreinheit gefährdet, zerstört Störeisen die Technologien — eine einzige Schraube kann einen Brecher, eine Mühle oder einen Granulator beschädigen oder ein Band durchschlagen. Der Schutz ist ein dem empfindlichen Gerät vorgeschalteter Abscheider: eine Aushebemagnetplatte oder ein Elektromagnet über dem Förderer, bei Rohrleitungstrassen ein Kaskadenmagnet. Es lohnt sich die Kombination mit einem Metalldetektor, der auch nichtmagnetische Metalle wie Aluminium oder Edelstahl erfasst.

Der Aushebemagnet ist ein Platten-Magnetabscheider, der über einem Bandförderer aufgehängt wird und aus der Materialschicht auf dem Band Stückeisen herauszieht — Schrauben, Muttern, Drähte, Werkzeugbruchstücke. Gefertigt wird er mit Permanentmagneten oder als Elektromagnet und in manueller oder selbstreinigender Ausführung, bei der ein eigenes kurzes Band die abgeschiedenen Metalle abführt (Überbandmagnetabscheider, Overband).

Eingesetzt wird er im Recycling, in Zementwerken, an Brecher- und Sortieranlagen — überall dort, wo Brecher und Mühlen vor Stückeisen zu schützen sind. Der entscheidende Parameter ist die Aufhängehöhe über dem Band und die Dicke der Materialschicht: Mit wachsendem Abstand fällt die Wirksamkeit schnell ab, weshalb der Magnet auf den konkreten Förderer dimensioniert wird. Für feinen Abrieb genügt der Aushebemagnet nicht — den fangen erst Gitter-Magnete oder Stäbe in den weiteren Stufen der Separation.

Der elektromagnetische Abscheider, in der Branche Overband genannt, ist ein über dem Bandförderer aufgehängter Überbandmagnetabscheider, dessen Feld eine gespeiste Spule anstelle von Permanentmagneten erzeugt. Der Elektromagnet erreicht eine größere Eindringtiefe als eine Permanentplatte und erfasst die Metalle deshalb auch aus hohen Materialschichten — die Reichweite geht bis zu vierhundert Millimetern.

Der Overband wird quer oder längs über dem Band aufgehängt und führt die erfassten Metalle kontinuierlich mit einem eigenen kurzen Band vom Förderer ab. Wählen Sie die Elektro-Ausführung für dicke Schichten und große Eisenstücke — Recycling, Brecher, Kohle, Gestein; der Preis dafür sind der Energieverbrauch, das höhere Gewicht und der erforderliche Schaltschrank. Für niedrigere Schichten und den sparsamen Betrieb genügt eine permanente Aushebeplatte ohne Stromversorgung. Die entscheidenden Parameter sind die Aufhängehöhe, die Bandbreite, die Geschwindigkeit und der Charakter des Materials.

Der Gitter-Magnet, auch Magnetrost genannt, ist ein Abscheider aus einem System von Magnetstäben in einem Rahmen; das Material fällt zwischen den Stäben hindurch, und die ferromagnetischen Verunreinigungen bleiben an deren Oberfläche haften. Installiert wird er in Trichtern, Ausläufen und Behältern, die das Schüttgut gravitativ durchläuft — typischerweise Granulat, Pulver, Körnergut.

Gefertigt wird er in fester und ausziehbarer Ausführung, mit manueller wie automatischer Reinigung, gegebenenfalls als Gehäuseversion für geschlossene Trassen. Der Stababstand ist ein Kompromiss: Ein dichteres Gitter fängt mehr Verunreinigungen, bremst aber den Fluss schlecht rieselnder Materialien. Über die Wirksamkeit entscheidet die Flussdichte an der Staboberfläche am Ort des Stroms — hochwertige Neodym-Gitter überschreiten 10.000 G. Wählen Sie für schlecht rieselnde und brückenbildende Materialien eine Ausführung mit Vibration oder eine andere Abscheiderkonstruktion; die Eignung klärt ein Probentest.

Der Kaskadenmagnet ist ein Rohrleitungsabscheider in „Buckelform“ (englisch Hump Magnet), in dem das durch die Fallleitung stürzende Material zweimal die Richtung wechselt und jedes Mal auf eine Magnetplatte trifft. Die zweistufige Separation hintereinander erhöht die Wahrscheinlichkeit der Abscheidung ferromagnetischer Verunreinigungen auch bei hohen Durchsätzen.

Die Kaskade ist für die gravitative Förderung von Schüttgütern mit hoher Kapazität bestimmt — Futtermittel, Getreide, Granulate, Holzmaterial —, wo eine einzige Platte bei vollem Rohrquerschnitt einen Teil der Verunreinigungen verfehlen würde. Die geknickte Form verlangsamt und schichtet zugleich das fallende Material, sodass die Verunreinigungen näher an den Magneten vorbeilaufen. Gefertigt wird er mit manueller Reinigung (MC), bei der das Personal die Platten aufklappt und abwischt, wie auch mit automatischer Reinigung (AC) für Betriebe mit unterbrechungsfreiem Lauf. Geben Sie bei der Auswahl den Durchsatz, den Rohrdurchmesser und den Charakter des Materials an.

Der Magnetbandförderer ist ein Förderer mit einem unter dem Band oder dem Edelstahlmantel verborgenen Magnetsystem, das ferromagnetische Gegenstände während des Transports festhält. Bleche, Pressteile oder Späne rutschen deshalb auch bei steilem Anstieg nicht, und der Förderer kann sie schräg, senkrecht oder sogar über Kopf führen.

Magnetbandförderer lösen die Handhabung von Teilen, für die ein gewöhnliches Band nicht ausreicht — scharfe, verölte Späne von Werkzeugmaschinen und Pressen, kleine Pressteile, Deckel oder Blechzuschnitte. Das Festhalten durch den Magneten spart Platz (steiler Winkel statt einer langen Schrägtrasse) und erhöht die Sicherheit, weil scharfe Stücke nicht wegfliegen. Anders als beim Abscheider ist es nicht die Aufgabe des Förderers, die Metalle zu sortieren, sondern sie sicher zu bewegen; beide Funktionen lassen sich in einer Linie jedoch sinnvoll kombinieren.

Der Magnetbesen ist ein mobiler magnetischer Sammler für Metallabfall von Böden, Verkehrswegen und befestigten Flächen. Starke Permanentmagnete im tief geführten Körper ziehen Nägel, Schrauben, Drähte, Späne und scharfe Bruchstücke an; gefertigt wird er in Handausführung, zum Einhängen an die Gabeln des Gabelstaplers und als vom Fahrzeug gezogene Version.

Der Magnetbesen ist vor allem ein Werkzeug der Betriebssicherheit — Metallbruchstücke auf den Verkehrswegen bedeuten durchstochene Staplerreifen, verletzte Mitarbeiter und an den Schuhsohlen in die Produktion verschleppte Metalle. Das regelmäßige Abfahren der Lagergänge, der Verladerampen und der Umgebung von Pressen oder Werkzeugmaschinen senkt das Risiko erheblich; auf Flughäfen wird dasselbe Prinzip gegen die Beschädigung von Flugzeugen durch Fremdkörper eingesetzt. Das gesammelte Metall löst sich vom Besen durch das Abklappen der Abstreifplatte, ohne das Absammeln von Hand vom Magneten.

Das Magnetisiergerät, auch Magnetisierer genannt, ist ein Gerät, das durch die kurze Einwirkung eines starken Magnetfeldes einen ferromagnetischen Gegenstand oder einen Permanentmagneten aufmagnetisiert. Industrielle Magnetisiergeräte arbeiten am häufigsten impulsweise — eine Kondensatorbatterie entlädt sich in eine Spule, und das Spitzenfeld sättigt den Werkstoff bis zur vollen Magnetisierung.

Das Magnetisieren wird auf zweierlei Art genutzt. Kleine Magnetisiergeräte magnetisieren Schraubendreher und Bits, damit sie die Schrauben halten; industrielle Impulssysteme magnetisieren Permanentmagnete erst nach der Montage in die Baugruppe, was die Fertigung vereinfacht — unmagnetisierte Magnete lassen sich leichter kleben und bestücken. Das Magnetisiergerät ist das funktionale Gegenstück zum Entmagnetisierer: Das eine erzeugt die Magnetisierung, der andere löscht sie mit einem Wechselfeld abnehmender Amplitude. Ein geschwächter Magnet lässt sich nur mit einem Feld vollwertig regenerieren, das deutlich stärker ist als sein eigenes.

Der Magnetstab ist das Grundbauelement der magnetischen Separation: ein Edelstahlrohr mit Neodym-Magnetkernen, an dessen Oberfläche die ferromagnetischen Verunreinigungen aus dem durchströmenden Material hängen bleiben. Hochwertige Stäbe erreichen an der Oberfläche eine Flussdichte über 10.000 G, Spitzenausführungen über 13.000 G.

Verwendet wird er einzeln in kleinen Trichtern und Rinnen, häufiger jedoch als Bestandteil von Gitter-Magneten und Gehäuseabscheidern. Bei der Auswahl entscheiden die Flussdichte an der Oberfläche des Mantelrohrs — nicht der Katalogwert des Kerns —, ferner der Stabdurchmesser und die Temperaturbeständigkeit der verwendeten Magnete. Der abgeschiedene Abrieb haftet auch bei strömendem Material am Stab, muss aber regelmäßig abgestreift werden — manuell durch Herausziehen des Kerns oder durch automatische Reinigung. Einen schwächer werdenden Stab prüfen Sie durch Gaussmeter-Messung und Vergleich mit dem Protokoll der Lieferung.

Die Magnettrommel ist ein Gerät mit rotierendem, nichtmagnetischem Mantel, in dessen Innerem sich ein feststehendes Magnetsegment befindet. Das Material wird auf die Trommel aufgegeben: Die ferromagnetischen Partikel haften am Mantel, die Rotation trägt sie aus der Reichweite des Magnetfeldes, wo sie von selbst in eine getrennte Fraktion abfallen. Das saubere Material setzt seine eigene Flugbahn fort.

Der Hauptvorteil ist die kontinuierliche Selbstreinigung ohne Eingriff des Personals — die Trommel setzt sich nicht zu und bewältigt deshalb große Volumina wie auch stark kontaminierte Materialien. Typischer Einsatz: Recycling, Brecherlinien, Gießereisande, die Verarbeitung von Schüttgütern mit hohem Eisenanteil. Gewählt werden die Trommelbreite nach der Leistung der Linie und der Magnetwerkstoff nach der Feinheit der Verunreinigungen: Ferrit für grobes Eisen, Neodym für feinen Abrieb. Für die Bandförderung ist der Aushebemagnet über dem Förderer die Alternative.

Die Magnetwalze ist ein Abscheider, der die Antriebs- oder Umlenkrolle eines Bandförderers ersetzt. Die ferromagnetischen Verunreinigungen im geförderten Material hält sie auf dem Band fest, während das saubere Produkt am Ende des Förderers frei abfällt; die erfassten Metalle trägt das Band unter die Walze, wo sie sich nach dem Verlassen des Magnetfeldes in einen separaten Auswurf lösen.

Die Walze ist die elegante Lösung dort, wo in der Linie kein Platz für ein weiteres Gerät ist — die Separation läuft kontinuierlich und automatisch direkt im vorhandenen Förderer, ohne Bedienung und ohne Platzbedarf. Der Unterschied zur Magnettrommel: Die Trommel ist eine eigenständige Maschine mit eigenem Antrieb und Gehäuse, in die das Material aufgegeben wird; die Walze wird lediglich gegen die vorhandene Rolle des Förderers getauscht. Die Wirksamkeit hängt von der Dicke der Materialschicht auf dem Band ab — kombinieren Sie sie bei hohen Schichten mit einer Aushebeplatte über dem Band.

Der Platten-Magnetabscheider ist ein Gerät mit einer flachen Magnetplatte, die ferromagnetische Verunreinigungen aus dem an ihr vorbeiströmenden Material abscheidet — in der Schurre, in der Rohrleitung oder am Bandförderer. Anders als beim Gitter-Magneten durchströmt das Material die Platte nicht, sodass der Abscheider den Fluss nicht bremst und keine Verstopfung droht.

Die Platte ist die Wahl für gröbere, feuchte, klebrige oder schlecht rieselnde Materialien, die die Spalten eines Gitters zusetzen würden — faserige Gemische, Sägespäne, zerkleinerte Rohstoffe, aber auch Mehl oder Getreide in Schurren. Die Abscheidung beginnt etwa bei Partikeln von einem halben Millimeter; für feinen Abrieb ist ein Gitter mit Stäben in direktem Kontakt mit dem Material wirksamer. Die Platten werden mit manueller wie automatischer Reinigung gefertigt sowie in der Ausführung mit Füllstandsanzeige, die dem Bedienpersonal meldet, wann es Zeit ist, den Abscheider zu reinigen.

Der Prüfmagnet ist ein magnetisches Handwerkzeug für die stichprobenartige Kontrolle auf die Anwesenheit ferromagnetischer Verunreinigungen in Rohstoffen und Produkten. Am häufigsten hat er die Form eines Magnetstabs mit Griff oder Spitze, der in die Probe — Mehl, Granulat, Futtermittel — eingetaucht oder eingeschoben wird und nach dem Herausziehen zeigt, was im Material zirkuliert.

Der Prüfmagnet ist der günstigste Einstieg in den magnetischen Schutz eines Betriebs. Der Schnelltest deckt die Metallkontamination im gelieferten Rohstoff noch vor der Annahme auf, belegt dem Lieferanten die Berechtigung einer Reklamation, und die laufende Beprobung hinter dem Abscheider bestätigt wiederum, dass der installierte Schutz tatsächlich funktioniert. Ein Fund am Prüfmagneten ist zugleich das beste Argument für die Anschaffung eines Durchfluss-Magnetabscheiders — er zeigt Art, Menge und Größe der Partikel, auf die das Gerät zu dimensionieren ist.

Der Rohrmagnet ist ein direkt in die Rohrleitungstrasse eingesetztes Gerät, das ferromagnetische Verunreinigungen aus gravitativ, pneumatisch oder per Pumpe gefördertem Material abscheidet — aus Pulvern, Granulaten wie auch Flüssigkeiten. Die Konstruktion unterscheidet sich nach dem Medium: kegelförmige Rohrmagnete (Bullet-Magnete) für fallendes und druckgefördertes Material, Durchfluss-Magnetabscheider mit Magnetstäben für Flüssigkeiten.

Druckausführungen vertragen üblicherweise bis 10 bar, für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie gibt es Hygieneversionen mit polierten Oberflächen und schneller Demontage zur Reinigung. Geben Sie bei der Spezifikation den Rohrdurchmesser, die Fördergeschwindigkeit, den Druck und die Temperatur des Mediums an — gerade die Strömungsgeschwindigkeit am Ort des Magneten entscheidet, ob das Feld die feinen Partikel noch erfassen kann. Die Wirksamkeit am konkreten Material klärt ein Probentest.

Der Freifall-Metalldetektor ist ein industrieller Detektor für Schüttgüter im freien Fall — Granulate, Pulver, Körnergut. Die Detektionsspule umschließt das senkrechte Rohr; sobald ein durchfallendes Metallpartikel ihr Feld stört, lenkt eine schnelle pneumatische Weiche binnen eines Sekundenbruchteils den kontaminierten Abschnitt des Stroms in einen Abfallbehälter ab. Die Produktion läuft ohne Unterbrechung weiter.

Eingesetzt wird er typischerweise unter Silos, Trocknern und Dosierern in der Kunststoff- und Lebensmittelindustrie — oft als letzte Kontrolle vor der Verpackung oder der Spritzgießmaschine. Er detektiert alle Metalle einschließlich Edelstahl und Buntmetallen und ergänzt damit die magnetische Separation, die den ferromagnetischen Anteil schon früher entfernt. Bei der Auswahl entscheiden der Durchmesser der Detektionsöffnung und die Empfindlichkeit — angegeben durch den Durchmesser der Prüfkugel, die das Gerät noch zuverlässig erkennt.

Der industrielle Metalldetektor ist ein Gerät, das im Materialstrom Metallpartikel elektronisch aufspürt — einschließlich derjenigen, die der Magnet nicht erfasst: Edelstahl, Aluminium oder Messing. Er arbeitet nach dem Prinzip abgeglichener Spulen: Die Sendespule erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, und ein durch die Detektionsöffnung laufendes Metallpartikel stört das Gleichgewicht der Messspulen, was das System als Fund bewertet.

Anders als der Abscheider entfernt der Detektor die Verunreinigung nicht selbst — auf das Signal folgt ein Ausscheidemechanismus (Weiche, Klappe, Stopp des Bandes). Der bewährte Weg ist deshalb die Kombination: Der Abscheider entfernt laufend den ferromagnetischen Abrieb, der Detektor am Linienende kontrolliert das Endprodukt. Die Typen richten sich nach der Förderung des Materials: Tunnel-Metalldetektoren für Bandförderer, Freifall-Metalldetektoren für Schüttgüter, Rohrleitungsdetektoren für Flüssigkeiten und die pneumatische Förderung.

Der Tunnel-Metalldetektor ist ein industrieller Detektor mit einer Durchlauföffnung, durch die die Produkte auf einem Bandförderer fahren. Die Detektionsspule im Tunnel deckt metallische Kontaminanten einschließlich Edelstahl und NE-Metallen auf, und zwar auch im Inneren verpackter Produkte — im Unterschied zum Magnetabscheider, der nichtmagnetische Metalle nicht erfasst und mit einer Verpackung nicht arbeiten kann.

Tunnel-Metalldetektoren stehen am Ende der Linie als letzte Kontrolle vor dem Versand, typischerweise bei verpackten Lebensmitteln, Backwaren oder Fleischerzeugnissen. Ein kontaminiertes Stück scheidet das System automatisch mit einem Auswerfer aus oder stoppt das Band und ruft das Bedienpersonal; jedes Ereignis wird für die Zwecke des Audits aufgezeichnet. Die Empfindlichkeit beeinflussen die Tunnelgröße und der sogenannte Produkteffekt feuchter und salziger Produkte, weshalb der Detektor immer auf das konkrete Produkt mit zertifizierten Testkörpern kalibriert wird.

ATEX bezeichnet die europäische Richtlinie 2014/34/EU für Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen. In Betrieben mit brennbarem Staub — Mühlen, Silos, der pneumatischen Förderung von Pulvern — werden die Bereiche nach der Häufigkeit des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre in die Zonen 20, 21 und 22 eingeteilt, und jedes installierte Gerät muss mit seiner Kategorie genau der Zone entsprechen, in der es arbeitet.

Magnetabscheider und Metalldetektoren erfüllen hier eine doppelte Rolle: Durch das Entfernen der Metallpartikel senken sie das Funkenrisiko in der Technologie, und sie müssen selbst in ATEX-Ausführung vorliegen — mit der Beurteilung möglicher Zündquellen, leitfähigem Potenzialausgleich und der Zertifizierung für die deklarierte Zone. Geben Sie bei der Anfrage deshalb immer die Klassifizierung der Zone am Installationsort und die Parameter des Staubs an; die Dokumentation zur Einstufung des Geräts belegt der Hersteller in der Konformitätserklärung.

HACCP ist das System der Gefahrenanalyse und kritischen Kontrollpunkte, verpflichtend für die Hersteller von Lebensmitteln und Futtermitteln. Metallpartikel gehören darin zu den physikalischen Gefahren: Der Hersteller muss das Risiko ihres Auftretens bewerten und Beherrschungsmaßnahmen einführen, die die Kontamination nachweislich steuern. Magnetabscheider und Metalldetektoren sind die technischen Standardmaßnahmen für diesen Zweck.

Das Gerät allein genügt dem Audit jedoch nicht — entscheidend sind die Aufzeichnungen. Konkret heißt das: festlegen, wo die Separation oder Detektion ein Kontrollpunkt ist, das Verfahren und die Häufigkeit der Reinigung bestimmen, die magnetische Flussdichte regelmäßig messen, die Detektoren mit Referenztestkörpern prüfen und alles dokumentieren. Gerade fehlende Protokolle sind der häufigste Befund der Auditoren von IFS und BRC; eine belegbare Messhistorie sichert das regelmäßige Audit der magnetischen Separation.

IFS Food und BRCGS sind internationale Zertifizierungsstandards für Lebensmittelsicherheit, die die Handelsketten von ihren Lieferanten verlangen. Beide widmen den Fremdkörpern eigene Kapitel: Der Hersteller muss auf der Grundlage einer Risikoanalyse Verfahren gegen die physikalische Kontamination einschließlich der metallischen einführen und mit kontaminierten Produkten als nicht konformen Produkten umgehen.

Der Auditor will bei Magneten und Detektoren nicht nur deren Vorhandensein, sondern Nachweise der Wirksamkeit — ein Verzeichnis aller Magnetabscheider, die regelmäßige Messung der Magnetstärke mit Protokollen, Aufzeichnungen über die Prüfung der Detektoren und die Bewertung von Funden als potenzielle Reklamationen. Die Schwachstelle ist meist gerade die Messung der Magnete: Eine interne Kontrolle ohne Messgerät genügt dem Audit nicht. Ein unabhängiges Audit der magnetischen Separation mit Gaussmeter und Abschlussbericht deckt die Anforderung des Standards ab und findet schwächer werdende Kerne, bevor sie der Kunde findet. Die Nachfrage nach Zertifizierungen steigt stets vor den Rezertifizierungszyklen.

Der kritische Kontrollpunkt (CCP) ist ein Schritt in der Produktion von Lebensmitteln oder Futtermitteln, an dem sich eine identifizierte Gefahr gezielt eliminieren oder auf ein akzeptables Maß senken lässt — und dessen Versagen kein weiterer Schritt mehr korrigiert. Für jeden CCP werden kritische Grenzwerte, die Art der Überwachung, Korrekturmaßnahmen und die Führung von Aufzeichnungen festgelegt.

Für die Metallkontamination wird als CCP meist der Metalldetektor am Ende der Linie bestimmt, weil er als Letzter ein kontaminiertes Produkt nachweislich ausschleusen kann. Die Magnetabscheider im Rohstoffstrom erfüllen eher die Rolle einer Präventivmaßnahme (oPRP) — sie senken das Risiko laufend, aber ohne Aufzeichnung zu jedem Stück. Der Auditor verlangt beim CCP Belege: Aufzeichnungen der regelmäßigen Prüfung des Detektors mit Testkörpern, Verfahren beim Fund und die Schulung des Personals. Lassen Sie sich die Verteilung der Rollen zwischen Magneten und Detektor in der Gefahrenanalyse bestätigen.