Forschung Schwebend transportieren bei -180 °C und kälter

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Erobern Supraleiter jetzt die Intralogistik? Nach mehreren Jahren der Forschung hatte Festo Konzepte für die Hannover-Messe im Gepäck, wie sich die Supraleitung sinnvoll in logistischen Anwendungen einsetzen lässt. Die Technik ermöglicht beispielsweise die berührungslose Übergabe und den waagerechten Transport von Trägerplatten.

Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur das Feld eines Permanentmagneten in einem definierten Abstand „einfrieren“ können und ihn so schweben lassen. Der entstehende Spalt bleibt in jeder Raumlage stabil. Festo nutzt dieses Prinzip und forscht seit Jahren an industriellen Einsätzen der Supraleitung. Nach Hannover waren die Esslinger unter anderem mit einer „SupraJunction“-Applikation gekommen, bei der zwei Trägerplatten in der Waagerechten berührungslos übergeben und über eine Wasserfläche oder eine geschlossene Oberfläche transportiert werden können – sogar durch Schleusen hindurch. Dabei kann sogar der Boden verdreckt oder mit Reinigungsmittel überflutet sein. Vorteil: Der Schmutz kontaminiert dabei nicht den Schlitten und der Schlitten verteilt keinen Schmutz in der Anlage oder drückt ihn fest.

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„Mit Supraleitern lassen sich völlig neue Bewegungsformen realisieren, die zuvor unmöglich schienen. Mittlerweile haben wir zwölf unterschiedliche Konzepte realisiert, die unseren Kunden bereits reichlich Inspiration für Anwendungen gegeben haben. Derzeit arbeiten wir daran, erste Pilotprojekte auf den Weg zu bringen“, erklärt Georg Berner, Leiter Strategische Unternehmensentwicklung Konzern-Holding und Projektkoordinator für die „SupraMotion“-Konzepte. Mit „SupraJunction“ ist jetzt der schwebende Transport in langen Prozessketten und über Systemgrenzen hinweg möglich. „Dieses Szenario kommt oft vor. Wir können hier Rüst- und Reinigungszeiten und somit Kosten senken“, so Berner weiter. Das sei ideal für Anwendungen in der Laborautomation, Medizintechnik, Nahrungsmittel-, Biologie- und Pharmabranche oder in der Verpackungstechnik – bei Anlagen, die während des laufenden Betriebs gereinigt werden müssten.

Supraleitung verleiht „Flügel“

Aktuell liegt der Kühlenergieaufwand nach Angaben von Festo bei 30 bis 80 W für eine Fläche, auf der circa 100 kg getragen werden könnten. Der eigentliche Schwebeprozess kostet ja keine Energie – wegen der supraleitend entstehenden Magnetkopplungen.

Bei der Anwendung „SupraGripper“ geht es um mechanisches schwebendes Greifen bei räumlicher Trennung von Antrieb und Objekt. Zwei Greifer mit je drei Fingern schweben frei über zwei halbmondförmigen Platten. Spulen geben einen Impuls ab, der bei Bedarf die gespeicherte Verbindung zu den magnetischen Greiferelementen löst oder wieder herstellt. Durch diesen Impuls klappen die einzelnen Fingerelemente nach unten oder oben, wodurch sich die Greifer öffnen oder schließen. Mit dieser Technologie könnten zum Beispiel Objekte durch eine Abtrennung hindurch oder in geschlossenen Räumen gegriffen und transportiert werden, was sich zum Beispiel für Reinräume anbietet oder für die Arbeit in Gasen, Vakuum oder in Flüssigkeiten.

Der Schwebeeffekt wird durch 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, sodass sich die beiden Greifer von einem Kryostaten zum nächsten transportieren lassen. Dieser Artikel erschien erstmals am 26.5.2016

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