Der
revolutionäre
Pendelantrieb
- effizient
- leise
- sicher
Die Idee
Ein Spezialmotor für Pendelbewegungen
Ausgangsfrage bei der Entwicklung des magler® war, wie sich ein besonders leiser, effizienter und dauerhaft überlastbarer Pendelantrieb verwirklichen lässt.
Was muss der Antrieb können?
- Pendelbewegung
Viele technische Anwendungen brauchen keinen rotierenden Antrieb, sondern sich wiederholende Bewegung innerhalb eines definierten Winkelbereiches. - effizient
Insbesondere im mobilen Einsatz mit begrenztem Einbauplatz und Transportgewicht darf der Antrieb nur wenig Energie verbrauchen, damit ein möglichst kleiner Akku möglichst lange hält. - leise
Deutlich wahrnehmbare Antriebgeräusche sind störend, beispielsweise im Wohn- und Schlafbereich, in einer Arbeitsumgebung oder im Theater. Um das zu vermeiden, muss der Antrieb leise arbeiten. - robust
Der Antrieb muss auch im ungeschützten Einsatz ohne Schutzgitter auskommen. Bei einem Eingriff oder einer Blockade darf weder an Mensch oder Tier noch am Antrieb selbst durch Überhitzung oder mechanische Überlast Schaden entstehen.
Eigenschaften
Der magler® gibt die Antwort
Der Pendelmotor
- Der bewegliche Teil, das Pendel, trägt einen Permanentmagneten.
- Im starren Teil ist ein Elektromagnet verbaut.
- Der Elektromagnet wird durch eine elektronische Steuerung periodisch umgepolt und bewegt dadurch den Permanentmagneten des Pendels zwischen zwei magnetisch wirksamen Endpunkten hin und her.
- Um die Bewegung auszulösen, reicht ein kurzer Umsteuerimpuls, ohne dass permanent Strom fließt.
- Der magler® kann verlustarm ohne Spannungswandler direkt mit einer Batteriezelle ab 2,5 V betrieben werden.
- Die Bewegung des magler® ist von Takt zu Takt ohne Verzögerung elektromechanisch modulierbar.
- Vom einfachen Umschalten zwischen den beiden Endpunkten sind über periodisch symmetrische oder auch asymmetrische Bewegungen bis hin zu komplexen Verläufen viele Bewegungsmuster möglich.
- Durch den geringen Energiebedarf sind auch solarbetriebene Anwendungen denkbar.
- Der magler® kommt berührungslos ohne mechanischen Anschlag aus. Das Pendel wird am Endpunkt magnetisch angehalten.
- Die Pendelbewegung entsteht direkt, ohne dass die Übersetzung einer rotierenden Motorbewegung mit einem Exzenter oder Getriebe nötig wäre.
- Wird der magler® von außen blockiert, bleibt das ohne Auswirkung auf die elektrische Anregung. Weder steigt der Energieverbrauch noch die Temperatur.
- Dank der rein magnetischen Fixierung am Endpunkt der Bewegung, bleibt der Antrieb unbeschädigt, auch wenn er von außen über den Endpunkt hinausbewegt wird. Das Pendel selbst kann dank der magnetischen Wirkung, die vergleichbar ist mit einer mechanischen Rutschkupplung, beschädigungsfrei in jeder möglichen Position angehalten werden.
Weitere Vorteile
- Weite mechanische Skalierbarkeit
Abhängig von der Größe des im Pendel verbauten Magneten ist der magler® von sehr kleinen Ausführungen mit Magneten im Millimeter-Bereich bis hin zu cm-großen Magneten und aus aktueller Sicht eingeschätzt, auch darüber hinaus skalierbar. Entsprechend ist das steuerbare Drehmoment in weitem Bereich von Sub-Nμm bis in den Ncm-Bereich skalierbar. - Geringer Verschleiß
Der magler®arbeitet - abgesehen von der Achse, in welcher das Pendel gelagert ist – berührungsfrei. - Einfach und preiswert zu produzieren
Der magler® kommt mit sehr wenigen Komponenten aus. Er setzt sich aus leicht verfügbaren Standardbauteilen wie einem Permanentmagneten und einer Spule plus einer elektronischen Ansteuerung zusammen. - Investitionsschutz durch nationale und internationale Schutzrechte
Das Prinzip des magler® ist in Europa und in China patentiert. Weitere Schutzrechte insbesondere für die Anwendung in einem Fächerventilator sind angemeldet und können noch weltweit geschützt werden.
Der magler®- Pendelantrieb ist Gewinner des ElectroTEC Pioneer Award 2025 in der Kategorie Power Electronics and Drives.
Potenzielle Anwendungsbereiche
Und ihre Anwendung?
Überall dort, wo die Drehbewegung eines herkömmlichen Elektromotors erst durch ein Getriebe oder einen Exzenter in eine Pendelbewegung umgesetzt werden muss, ist stattdessen ein Einsatz des magler® denkbar.
Mögliche Einsatzgebiete
- Pendelanwendungen mit begrenzter Größe und Kapazität der elektrischen Energiequelle
- solarbetriebene Pendelantriebe
- Pendelmotoren zum dauerhaften und das Zielsystem schonenden Einsatz
- eigengeräuscharme Antriebe oder Aktoren für Klappen und Ventile
- Pendelaktor oder Pendelmotor zur geräuscharmen und effizienten Erzeugung dynamischer Kräfte
- Kompensation oder Anregung von symmetrischen oder asymmetrischen Schwingungen in mechanischen oder akustischen Systemen
- Antrieb für geräusch- und wartungsarme Membranpumpen in mobilen Anwendungen mit geringem Energiebedarf
- Als Ersatz für Rührwerke mit Einsatz als verschleißarmer Agitator für Flüssigkeitscontainer im Dauereinsatz
Mögliche Branchen
- Automotive
- Luft- und Raumfahrt (autonome) Tauchroboter
- Medizintechnik wie elektrische Skalpelle, (mobile) geräuscharme Pumpen für Körperflüssigkeiten
- Uhren
- Robotik
- Schleif- und Poliertechnik
- Zahntechnik
- Industrielle Produktionslinien
- Haushalts- und Kosmetikgeräte wie Rasierapparate, Zahnbürsten, Milchschäumer, Eirührer, Fächerventilatoren, Massagestäbe
- Spielzeuge
- Erotik-Spielzeuge
Funktionsmuster: Tischlüfter
Das Prinzip des magler®-Antriebs eignet sich durch seine originäre Pendelbewegung ganz besonders zum quasi geräuschlosen Antrieb von Fächern. Bis zur Prototypreife wurde der Tischlüfter magler®- TF0.9 entwickelt:
Die mechanischen Teile wurden per CAD designed und am 3D-Drucker erstellt. Die Maße und elektromechanischen Daten wurden jn langen Versuchsreihen optimiert, Die CAD-Daten stehen für eine serienmäßige Umsetzung bereit. Die elektronische Ansteuerung erfolgt per Microcontroller. Das Programm ist verifiziert. Das Layout der SMT-Bauteile auf einem PCB mit USB-A Anschluss ist entwickelt, getestet und kann serienmäßig umgesetzt werden.
Designstudie: Handfächer
Eine Designstudie zur mobilen Anwendung des magler®- Antriebs mit einer 22g leichten und kompakten AA- Lithiumionen- Zelle und einer Vorrichtung zum Einklemmen von handelsüblichen Handfächern funktioniert bereits. Aufgrund der Effizienz des magler®- Antriebs beträgt die Laufzeit des Handteils mit dieser kompakten Standard- Akkuzelle über 10h. Weitere Optimierung ist möglich. Damit ist das magler®- Antriebsprinzip auf Handtaschengröße umsetzbar.
Im Vergleich zu einem herkömmlichen Axiallüfter mit Propeller spielt der magler®-Fächerlüfter die Vorteile des Antriebskonzepts voll aus:
Bei einer subjektiv angenehmeren Belüftungsleistung ist der magler®-Fächerlüfter um Größenordnungen leiser und verbraucht deutlich weniger Energie als ein Axiallüfter ähnlicher Größe. Dabei ist der Fächerlüfter völlig sicher und resilient - Trotz seines freien Aufbaus arbeitet der Fächerlüfter intrinsisch verletzungssicher: Er bleibt bei einem Eingriff einfach stehen und läuft nach dem Freigeben weiter, ohne dass dabei eine Komponente überlastet würde.
Die Renaissance des Fächers
Der Erfinder
Dahinter steckt ein kluger Kopf
Edmund Pötsch hat den magler® entwickelt.
Er absolvierte eine Ausbildung zum Elektromechaniker und schloss ein Studium der Elektrotechnik mit dem Diplom (FH) ab. Nach zwei Jahren auf großer Fahrt zwischen Wilhelmshaven und dem Persischen Golf als 2. Ingenieur auf Tankschiffen machte er in der Computersparte der Siemens AG Karriere.
Als Entwicklungsingenieur leitete er Labore und kümmerte sich um die Markteinführung wichtiger Produktlinien bei der Siemens Nixdorf Informationssysteme AG. Später leitete er das Patent- und Lizenzmanagement bei Fujitsu Siemens Computers.
Er arbeitete in Deutschland und an verschiedenen Orten in den USA.
Auf Edmund Pötsch gehen über 80 eingetragene Schutzrechte als Erfinder in den Bereichen Elektromechanik, Elektronik, Leistungselektronik, Opto-Elektronik und Computertechnik zurück.
1991 meldete er eine Erfindung für einen Energiesparmodus bei Röhrenmonitoren, die mit den „Powersave-Patents“ (EP 0 624 272 B1 und US 5,774,116) erteilt wurden. Die Erfindung diente als Grundlage eines internationalen Standards der VESA. Die US-Umweltschutzbehörde EPA übernahm den Standard 1998 für Röhrenmonitore in das ENERGY STAR Programm.
Alleine in den USA war auf Grundlage der Erfindung von Edmund Pötsch zeitweise jährlich elektrische Energie in der Größenordnung von mehreren tausend Gigawattstunden (GWh) einsparbar. Das entspricht der jährlich produzierten elektrischen Energie eines mittleren deutschen Kohlekraftwerks.
Das magler®-Team
Fachwissen und langjährige Erfahrung
Patente und Schutzrechte
Christian M. Hehn
- Rechtsanwalt
- European Patent Attorney
- European Trademark and Design Attorney
- Dipl.-Ing. (FH)
- Patentingenieur
Schutzrechtsverwertung
Oliver Pötsch
- Master of Science in Systems Engineering
- Studium der Elektrotechnik (FH) mit Bachelorarbeit am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
- 8 Jahre in der Powertool-Entwicklung bei Hilti
Kontakt
Lizenzanfragen
Sie haben Interesse, das Prinzip des magler® für Ihre Anwendung anzupassen und zu lizenzieren?
Fragen Sie an!
poetsch@heipoe.de