Schwebend transportieren und greifen – so betitelt Festo seine drei neuen, spannenden Konzepte für den industriellen Einsatz von Supraleiter-Technologie, welche auf der Hannover Messe 2016 (25. – 29. April) vom Unternehmen vorgestellt werden. Supraleiter ermöglichen hier die berührungslose Übergabe von Trägerplatten in der Waagerechten und ihren Transport über eine Wasserfläche hinweg, den Einsatz eines schwebenden Greifers und die Bewegung eines Objekts innerhalb eines geschlossenen Rohrs mit Flüssigkeit.
Alle drei Anwendungen verfügen über elektrisch geregelte Kühler mit einer maximalen Leistung von 80 Watt. Sobald man unterhalb der Sprungtemperatur von etwa -180 °C ist, kann die notwendige Kühltemperatur je nach Systemanforderung mit der Regelung genau festgelegt werden – soll der Supraleiter beispielsweise mehr Last tragen, wird er auf niedrigere Temperaturen gekühlt.
SupraJunction: Horizontale Übergabe von schwebenden Trägerplatten
Festo präsentiert auf der Hannover Messe 2016 neue Konzepte aus der Supraleiter-Forschung. | Foto: Festo
Mit SupraJunction wird Festo den berührungslosen Transport von Objekten über geschlossene Oberflächen hinweg und durch Schleusen hindurch zeigen. Zwei Trägerplatten schweben Dank an ihrer Unterseite angebrachten Magnetschienen über den Supraleitern. Sie transportieren kleine Glasbehälter auf einem Rundkurs, indem sie von einem Supraleiter-Element auf einem Transportsystem zum nächsten Element auf einem anderen Handlingsystem übergeben werden.
Bei der berührungslosen Übergabe von einem Kryostat zum anderen zieht ein Elektromagnet, der an einer elektrischen Achse befestigt ist, die Trägerplatte in Wirkrichtung der Magnetschienen auf den nächsten Kryostaten. Damit würde der schwebende Transport in langen Prozessketten und über Systemgrenzen hinweg ermöglicht. Während des gesamten Vorgangs schweben die Platten über einem flachen Wasserbecken. Trägersystem und Automatisierungstechnik sind damit komplett voneinander getrennt, was die Komponenten vor Verschmutzung schützt und eine sehr einfache Reinigung ermöglicht – ideal für eine Anwendung in der Verpackungsindustrie, der Laborautomation, Medizintechnik, Nahrungsmittel- oder der Pharmabranche.
SupraGripper: Mechanisches Greifen bei räumlicher Trennung
Beim SupraGripper schweben zwei Greifer mit je drei Fingern frei über zwei halbmondförmigen Platten. Mit dieser Technologie könnten zum Beispiel Objekte durch eine Abtrennung hindurch oder in geschlossenen Räumen gegriffen und transportiert werden, was sich etwa für Reinräume anbietet oder für die Arbeit in Gasen, Vakuum oder in Flüssigkeiten. Der Schwebeeffekt wird durch insgesamt drei Kryostate erzielt, die unterhalb der Platten verbaut sind und sich nach oben und unten fahren lassen. Dadurch schweben die Greifer entweder über den Platten oder werden auf ihnen abgelegt. Zusätzlich können die beiden Platten mithilfe von zwei Drehantrieben rotiert und gezielt positioniert werden, so dass sich die beiden Greifer von einem Kryostaten zum nächsten transportieren lassen.
Um ein Objekt zu greifen, geben auf den Kryostaten sitzende elektrische Spulen einen Impuls ab. Dieser löst bei Bedarf die gespeicherte Verbindung zu den magnetischen Greiferelementen oder stellt sie wieder her. Durch diesen Impuls klappen die einzelnen Fingerelemente nach unten oder oben, wodurch sich die Greifer öffnen oder schließen.
SupraTube: Rotation in einem geschlossenen Rohr
An den beiden Enden einer mit Flüssigkeit gefüllten, geschlossenen Glasröhre ist außen jeweils ein Rundkryostat mit Supraleitern angebracht. Innerhalb der senkrecht stehenden Röhre befindet sich ein Magnetpuck, der auf beide Kryostate mit einem Schwebeabstand von etwa fünf Millimetern gepinnt ist und zu Beginn unter dem oberen Kryostaten hängt. Ein Magnetring um die Kryostate wird mit Hilfe eines Schrittmotors in eine Drehbewegung versetzt, die er auf den schwebenden Magneten überträgt. Dieser wird mit einem elektrischen Impuls vom Kryostat abgestoßen und treibt in einer Kreiselbewegung abwärts. Am unteren Ende wird er von dem Supraleiter im anderen Kryostat wieder eingefangen und zentriert.
Das Exponat werde zeigen, wie eine Bewegung in einer Röhre ohne Durchgriff von außen gesteuert ausgeführt werden kann. So könnten mit einem etwas abgewandelten Aufbau Antriebe mit einer Supraleiter-Magnetkopplung entlang der Längsachse des Rohrs verbaut werden, die ein Reinigungsgerät völlig kontaktfrei hindurchziehen. Alternativ könnte der Inhalt eines geschlossenen Behälters – etwa gefährliche Stoffe oder explosive Gase – in eine rotative Bewegung versetzt werden.
Festo präsentiert weitere Informationen zur Supraleiter-Forschung auf seiner SupraMotion-Website.
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