Transportieren in allen Raumlagen
Bewegen und Positionieren von schwebenden Trägern
Um Objekte schwebend zu bewegen, gibt es bereits verschiedene Technologien. Mit den verblüffenden Eigenschaften von Supraleitern – wie dem stabilen Schwebespalt – sind jedoch ganz neue Abläufe in allen Raumlagen und Richtungen denkbar.
SupraDrive: lineares Verfahren mit hoher Dynamik
Beim SupraDrive wird ein schwebender Transportschlitten hoch dynamisch verfahren und genau positioniert. Je drei Kryostate mit Supraleitern auf beiden Seiten der Verfahrstrecke lassen ihn einige Millimeter über der Oberfläche schweben. Für die Bewegung und Positionierung sorgt der Antrieb aus dem Multi-Carrier-System MCS®, der zwischen den Kryostaten verbaut ist.
Neben der ruckfreien Beschleunigung und der nahezu verschleißfreien, dynamischen Bewegung bietet dieses Konzept den Vorteil, dass alle Antriebskomponenten unter einer Abdeckung verbaut werden können. Das System lässt sich dadurch sehr einfach reinigen, sogar ohne den Transportvorgang zu unterbrechen. Da der Schlitten schwebt, kann er nicht durch Schmutz auf der Oberfläche des Systems behindert oder verunreinigt werden.
Einfache Reinigung bei laufendem Betrieb
Anwendung kann das Konzept in Bereichen finden, in denen Anlagen häufig oder während des laufenden Betriebs gereinigt werden müssen – beispielsweise in der Laborautomation, der Medizintechnik, der Nahrungsmittel- oder Pharmabranche oder der Verpackungstechnik.
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SupraCarrier: Lagern und Bewegen auf schwebenden Walzen
Auf einer elektrischen Achse sind zwei Kryostate mit Supraleitern montiert, über denen jeweils zwei magnetische Transportwalzen schweben. Auf den Walzen liegt ein flacher Werkstückträger. Mit der Achse werden die Supraleiterelemente in horizontaler Richtung verfahren. Zwischen ihnen und den schwebenden Walzen befindet sich eine Abdeckung mit Öffnungen, durch die die Walzen mittels Absenken der Kryostate verschwinden; der Werkstückträger liegt dann auf der Abdeckung auf.
Einsatzpotenziale bei flachen Werkstücken
Mit solchen schwebenden Transportwalzen können flache, nicht ferromagnetische Produkte in beliebiger Größe bewegt werden. Die Transporteinheit ist frei von Schmierstoffen und sehr einfach zu reinigen – die Abdeckung schützt die Automatisierungsmodule vor Verschmutzungen und die passiven Walzen lassen sich leicht entfernen und getrennt von der Anlage säubern. Dazu kommen weitere positive Eigenschaften der Supraleitertechnologie: Die Applikation ist nahezu wartungsfrei, sehr robust, arbeitet lautlos und der Luftspalt wirkt isolierend.
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SupraHandling 2.0: lineare berührungslose Bewegung in drei Raumlagen
Beim SupraHandling 2.0 schwebt ein Supraleiter-Schlitten berührungslos und doch stabil zwei Magnetschienen entlang. Gleichzeitig kann das komplette System bis zu 180 Grad um seine Längsachse gedreht werden. Dadurch gleitet der Schlitten waagrecht auf dem Boden, senkrecht an der Wand oder über Kopf hängend.
Auf dem Schlitten werden Kunststofffläschchen transportiert. Ihre Halterung ist flexibel gestaltet. Auch bei einer Lageänderung bleiben sie stets senkrecht mit der Öffnung nach oben orientiert.
Energiesparender Transport
Neben dem Bewegen in allen Raumlagen demonstriert das SupraHandling 2.0 den energiesparenden Transport von Objekten ohne Reibungsverluste. Lediglich die Kühlung der drei Supraleiter benötigt insgesamt 36 Watt.
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SupraLinearMotion: reibungsfreies, lineares Gleiten durch Schwerkraft
Mit der Wippkonstruktion macht Festo die Eigenschaften der Technologie erlebbar: Eine Person nimmt auf dem supraleitenden Schlitten Platz, der durch die integrierte Kühlung im definierten Abstand über einer Magnetschiene schwebt.
Für den Antrieb wird die Wippe einmalig aktiv aus der Balance gebracht. Sie kippt und der Fahrgast gleitet reibungsfrei und geräuschlos über die Magnetschiene – nur durch die Wirkung der Schwerkraft, getragen von der Supraleitung.
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SupraHandling: beliebiges kontaktloses Positionieren in der Ebene
Die Schwerkraft lassen die Entwickler auch im zweiten Exponat für sich arbeiten. Das Prinzip der eindimensionalen Wippe wurde auf einen Kreuztisch zur Bewegung von Objekten in die x- und y-Richtung übertragen: das SupraHandling.
Auf der Platte des Handlings ist das Portal montiert – bestehend aus vier Magnetschienen, zwei supraleitenden Schlitten und einem Werkstückträger. Unter der Platte ist die sind die Steuerung und zwei Antriebe angebracht. Die beiden Antriebe können die Platte unabhängig voneinander in x- und y-Richtung leicht neigen. Dadurch werden die beiden Schlitten berührungslos in Bewegung gesetzt, indem sie über die Magnetschienen schweben.
