ENGINEERINGNET - Op de beurs demonstreerdern drie opstellingen dat deze technologie op een energie-efficiënte en stabiele manier voorwerpen kan positioneren en in alle richtingen bewegen. Alles zonder de minste aanraking. Zelfs vanachter schotten en muren. Ideaal dus voor automatiseringsprojecten in lab- en stofvrije omgevingen, maar... nog niet voor morgen.
Een supergeleider ontstaat wanneer een geleider diepgekoeld wordt en zijn elektrische weerstand verliest. Op eenzelfde manier wordt het magneetveld van een permanente magneet 'bevroren' zodat de magneet op een welbepaalde plek en hoogte blijft hangen.
Vorig jaar al liet Festo, in samenwerking met evico, een spin-off van het technische Leibnez- instituut in Dresden, zien hoe deze technologie voorwerpen op een bepaalde hoogte kan doen zweven en hoe ze in beweging gebracht kunnen worden zonder ze aan te raken. Bijvoorbeeld door gebruik te maken van een helling en te rekenen op de zwaartekracht.
Drie demo’s, SupraHandling, -Shuttle en -Changer, illustreerden dit jaar op de Messe hoe lineaire bewegingen en draaibewegingen van zwevende voorwerpen in alle richtingen mogelijk zijn.
Drie demo’s
Zo liet de Handling-demo zien hoe met deze technologie een lineaire beweging mogelijk is in drie richtingen. Een zwevende slede beweegt over twee magnetische sporen van 2,5 meter lang. De slede is voorzien van drie cryostaten met supergeleiders. Het hele systeem kan tot 180° roteren op de lengteas zodat de slede rechtop maar ook ondersteboven vooruit/achteruit kan. Steeds zonder aanraken. Op deze manier zouden onderdelen of producten op een energie-efficiënte manier door een proces getransporteerd worden.
De Shuttle demonstreerde hoe een zwevende voorwerp in alle richtingen bewogen kan worden door het supergeleidend element zelf aan te sturen. De cryostaat met het supergeleidend materiaal schuift daarbij van het ene elektrische assensysteem naar het andere. Dit kan nuttig zijn voor toepassingen onder vacuüm of in gasomgevingen. De slede kan in een hermetisch gesloten ruimte gebracht worden en daarin rondbewegen.
Ten slotte toonde de demo van de Changer hoe een roterende beweging op een beheerste manier - met een stappenmotor - kan overgebracht worden op de zwevende magneet. De demo toonde hiervan drie toepassingen: een centrifuge, een menger en een zwevende indexeertafel. Verschillende processtappen kunnen ook in één opstelling geïntegreerd worden.
De supergeleiders worden gekoeld door elektrische compressoren. De cryostaten houden het supergeleidend materiaal op een constante temperatuur van zo’n 93 Kelvin (-180°C) bij een energieverbruik van zo’n 12 Watt per cryostaat.
Bovendien is men niet onmiddellijk afhankelijk van een passief koelmiddel zoals vloeibare stikstof.
(foto's: Festo, LDS)
door Luc De Smet, Engineeringnet
Kader:
Supergeleiders zijn metalen, legeringen en zelfs keramische materialen die bijzondere eigenschappen verwerven wanneer ze onder een bepaalde temperatuur gekoeld worden. Plots valt de elektrische weerstand naar nul. Het magneetveld van een permanente magneet 'bevriest'.
Koelt de supergeleider tot zijn kritische temperatuur dan kan daar een permanente magneet lekker boven blijven zweven. Geef je de magneet een tik, dan zoekt die netjes zijn uitgangspositie weer op. Festo gebruikt zogenaamde 'hoge-temperatuur keramische supergeleiders' waarvan de kritische temperatuur boven de 93 Kelvin of -180°C is.
Er zijn ook supergeleidende keramische materialen - zoals YttriumBariumKoper oxide (YBCO) - met kritische temperaturen hoger dan 100 Kelvin of -173°C.
