Potenziale für die Automatisierungstechnik

Festo präsentierte auf der Automatica den Forschungsträger Supra Changer. Auf eine bestimmte Temperatur gekühlt verlieren sie ihren elektrischen Widerstand und können das Feld eines in der Nähe positionierten Permanentmagneten „einfrieren“ und den Magneten in einem bestimmten Abstand fixieren. Der entstehende stabile Luftspalt ermöglicht die berührungslose Lagerung und Bewegung von Objekten ohne Regelungstechnik und Reibungsverluste.

11. Juni 2014

Mit dem Supra Changer überträgt eine Applikation eine Rotationsbewegung kontrolliert und berührungslos auf einen Magneten, der dank Supraleitung schwebt. Ein ringförmiges Supraleiter-Modul ist mit einem Schrittmotor EMMS-AS und einer Magnetkupplung unter einer Tischplatte montiert. Auf der Platte befinden sich drei verschiedene Stationen, an denen jeweils eine rotative Anwendungen gezeigt wird: eine Zentrifuge, ein Mixer und ein schwebender Rundschalttisch.

An jeder der Stationen liegt eine Magnetscheibe, deren Schwebeabstand einmal über dem aktiv gekühlten Supraleiter-Modul eingefroren wurde. Immer eine der drei Anwendungen wird über dem Supraleiter-Modul positioniert. Ihre Magnetscheibe reagiert auf den Supraleiter und beginnt zu schweben. Über die Magnetkupplung bringt der Schrittmotor die jeweilige Anwendung kontrolliert zum Rotieren. Die Magneten nehmen immer wieder die exakt gleiche Position über dem Supraleiter ein. Sie müssen nicht elektrisch geregelt oder manuell justiert werden, was einen schnellen und unkomplizierten Werkzeugwechsel ermöglicht. Ein künftiges Einsatzgebiet dieser Applikationen könnte die Laborautomation sein; dort werden oft nacheinander mehrere Bearbeitungsschritte an einem Objekt durchgeführt.

Die Supraleiter des Exponats werden über elektrische Kompressoren gekühlt. Die Kühler halten die Temperatur des supraleitenden Materials konstant auf etwa 93 Kelvin bei einem Energiebedarf von ca. 12 Watt pro Kryostat. Dadurch kann der Supra Changer energieeffizient und unabhängig von Kühlmedien wie flüssigem Stickstoff betrieben werden.

Anwendungen in der Automatisierungstechnik der Zukunft sind energieeffiziente, stabil schwebende Lagerungen, die ohne aufwendige Mess- oder Regelungstechnik auskommen. Ebenso ist mit Supraleitern ein Bewegen von Gegenständen durch Wände hindurch in abgeschlossenen Räumen und in allen Lagen möglich.