Future SupraCarrier Festo Supraleiter Automatisierung Konstruktion

Mit den schwebenden Transportwalzen des SupraCarriers lassen sich flache, nicht ferromagnetische Objekte bewegen. Bild: Festo

Mit Supraleitern sind völlig neue und bislang undenkbare Anwendungen in der Automatisierungstechnik möglich. Sie erlauben schwebendes, berührungsloses Bewegen – energiearm und effektiv. Ihr staub- und abriebfreies Arbeiten ist ideal, um Objekte in sehr reinen Umgebungen geschützt zu transportieren. Auch die Handhabung durch Wände hindurch ist möglich. Festo erforscht seit mehreren Jahren die Supraleiter-Technologie und ihren industriellen Einsatz und präsentiert mit dem SupraCarrier ein innovatives Anwendungskonzept.

Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur das Feld eines Permanentmagneten in einem definierten Abstand ‚einfrieren’ können und ihn so schweben lassen. Der so entstehende Luftspalt bleibt in jeder Raumlage stabil. Auf diese Weise lassen sich Objekte ganz ohne Regelungstechnik berührungslos lagern und mit wenig Energieaufwand bewegen. „Es gibt zwar bereits verschiedene Lösungen, um Objekte berührungslos zu lagern und zu führen. Aber nur mit Supraleitung gelingt es, gleichzeitig eine räumliche Rotation um 360° in beliebige Richtungen durchzuführen – und das ohne aufwendige Regelungstechnik“, sagt Georg Berner, Leiter Strategische Unternehmensentwicklung Konzern-Holding bei Festo.

Neben klassischen Automatisierungsfeldern wie dem schwebenden energiearmen Transport von Werkstücken in einer Fertigung kann Automatisierung mit Supraleitern in Bereiche vordringen, die bislang als nicht oder nur sehr schwer automatisierbar galten. So sind beispielsweise eine Handhabung von Objekten durch Wände hindurch oder eine berührungslose Übergabe über Systemgrenzen hinweg möglich.

Beim Future Concept SupraCarrier sind auf einer elektrischen Achse 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 durch Absenken der Kryostate verschwinden; der Werkstückträger liegt dann auf der Abdeckung auf.

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, die passiven Walzen können leicht entfernt und getrennt von der Anlage mit Chemikalien oder Hitze gereinigt werden. Dazu kommen weitere positive Eigenschaften der Supraleiter-Technologie: Die Applikation ist nahezu wartungsfrei, sehr robust, arbeitet lautlos und der Luftspalt wirkt isolierend.

Nach mehreren Jahren intensiver Forschungsarbeit untersucht Festo nun konkret mit Partnern und Kunden deren Anwendungsideen. „Wir zeigen mittlerweile nicht mehr nur beeindruckende Schwebeeffekte und die Möglichkeiten der Supraleiter-Technologie, sondern diskutieren aktiv mit der Automatisierungsbranche über ihre Potentiale. Derzeit arbeiten wir daran, erste Pilotprojekte auf den Weg bringen“, berichtet Georg Berner.