DE102010053332A1

DE102010053332A1 - Apparatus and method for handling workpieces

Info

Publication number: DE102010053332A1
Application number: DE201010053332
Authority: DE
Inventors: M.Sc. Teichert Andreas; Bernhard Bodry
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-06
Also published as: WO2012072266A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, bei welchen ein Werkstück in einem, abgesehen von Fluidzuführungen und -abführungen, abgeschlossenen Gehäuse auf einem Fluidpolster schwebend gehalten wird. Die Erfindung ist besonders geeignet für flächige und/oder ebene Werkstücke, wie beispielsweise Glasplättchen, Wafer und andere berührungsempfindliche Werkstücke.The invention relates to a device and a method for handling workpieces, in which a workpiece is held in a, apart from fluid supply and discharge, closed housing on a fluid cushion. The invention is particularly suitable for flat and / or flat workpieces, such as glass plates, wafers and other touch-sensitive workpieces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, bei welchen ein Werkstück in einem, abgesehen von Fluidzuführungen und -abführungen, abgeschlossenen Gehäuse auf einem Fluidpolster schwebend gehalten wird. Die Erfindung ist besonders geeignet für flächige und/oder ebene Werkstücke, wie beispielsweise Glasplättchen, Wafer und andere berührungsempfindliche Werkstücke.The invention relates to an apparatus and a method for handling workpieces, in which a workpiece in a, except for fluid feeds and discharges, closed housing is kept floating on a fluid cushion. The invention is particularly suitable for flat and / or flat workpieces, such as glass slides, wafers and other touch-sensitive workpieces.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Technologien zur Handhabung, insbesondere zum Transport, von Werkstücken bekannt. Diese Technologien sind normalerweise mit einer Berührung des Werkstücks verbunden und führen daher zu hohen Ausschussraten durch Kontamination oder Beschädigung der Bauteile.Various technologies for handling, in particular for transporting, workpieces are known from the prior art. These technologies are usually associated with a contact of the workpiece and therefore lead to high reject rates due to contamination or damage to the components.

Herkömmliche Greifer und Transporttechniken im Allgemeinen (Vakuumgreifer oder Greiferzangen) beinhalten eine Berührung des Objektes und können daher zu deren Kontamination führen. Dies ist vor allem bei Reinraumglas ein Problem. Zudem entstehen durch die punktuellen Krafteinwirkungen der Greifer Oberflächenverletzungen, die einen anschließenden Beschichtungsprozess im fortlaufenden Betrieb zumindest bei Glasobjektträgern unmöglich machen. Außerdem muss das Greifermaterial signifikant weicher sein als das zu fördernde Material, um Mikrokratzer zu vermeiden. Krafteinleitungen, die nicht auf die Oberfläche verteilt sind, führen bei fragilen Materialien zu Mikrorissen bis hin zu deren kompletter Zerstörung.Conventional grippers and transporting techniques in general (vacuum grippers or gripper pliers) involve touching the object and can therefore lead to their contamination. This is a problem especially with clean room glass. In addition, due to the punctual force effects of the grippers, surface injuries occur which make a subsequent coating process in continuous operation impossible, at least for glass slides. In addition, the gripper material must be significantly softer than the material to be conveyed in order to avoid micro-scratches. Injections of force that are not distributed on the surface lead to micro-cracks or even complete destruction of fragile materials.

Grundsätzlich ist es wünschenswert, Kontakte des Werkstückes mit der Handhabungsvorrichtung zu minimieren. Grundsätzlich existieren zwei Technologien für kontaktarme Handhabung, welche sich allerdings heutzutage beide noch im Entwicklungszustand befinden, also noch nicht weitläufig in industriellen Anwendungen verbreitet sind: Ultraschalllagerung und Luftlagerung.In principle, it is desirable to minimize contacts of the workpiece with the handling device. Basically, there are two technologies for low-contact handling, which, however, both are still in development today, so are not widely used in industrial applications: ultrasonic storage and air storage.

Transportvorrichtungen:Transporters:

Zunächst soll die Ultraschalllagerung besprochen werden. Wenn sich ein Bauteil oder Material im näheren Umfeld einer Ultraschallquelle befindet, entsteht ein Nahfeldeffekt. Das Gas im Spalt zwischen Bauteil oder Material und Ultraschallquelle wird komprimiert. Das entstehende Ultraschalllager hat eine stark progressive Kraft-Weg-Kurve. Da aber eine hohe Amplitude (2–15 μm) des Schwingungserzeugers notwendig ist, kann der Spalt nicht sehr klein werden, die Systeme werden daher meist im 50–500 μm Abstand betrieben. Dadurch sinken die erzielbaren Druck/Kraft-Verhältnisse.First, the ultrasound storage will be discussed. If a component or material is in the vicinity of an ultrasound source, a near-field effect arises. The gas in the gap between the component or material and the ultrasonic source is compressed. The resulting ultrasound bearing has a highly progressive force-displacement curve. But since a high amplitude (2-15 microns) of the vibrator is necessary, the gap can not be very small, the systems are therefore usually operated in 50-500 microns distance. This reduces the achievable pressure / force ratios.

Vorteil von Ultraschalllagern ist der hohe Wirkungsgrad beim Erzeugen des Lagerspalts im Nennbetrieb.The advantage of ultrasound bearings is their high efficiency in generating the bearing gap in nominal operation.

Nachteilig ist allerdings der eklatante Wirkungsgradverlust oberhalb des Nennbetriebes (über etwa 400 μm Lagerspalt). Zudem kommen die hohen Kosten der Ausrüstung hinzu, die für Sonotrode und Regelungselektronik entstehen. Dadurch wird der Anschaffungspreis unrentabel. Außerdem ist es mit dieser Technik noch nicht gelungen, Objekte vollständig berührungslos zu handhaben, d. h. auch die Seitenführung berührungslos zu gestalten. Zudem gibt es keine klaren Aussagen, in wieweit der Bodeneffekt bei Objekten, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, eine Rolle spielt.The disadvantage, however, is the blatant efficiency loss above nominal operation (over approximately 400 μm bearing gap). In addition, the high cost of the equipment, which are created for sonotrode and control electronics. This makes the purchase price unprofitable. Moreover, this technique has not yet succeeded in handling objects completely non-contact, i. H. also to make the side guide contactless. In addition, there are no clear statements as to the extent to which the ground effect plays a role in objects that move at high speed.

Greifertechnologie:Gripper Technology:

Ultraschalllagerung nutzt den Nahfeldeffekt im Ultraschallfeld. Durch die zyklische Kompression und Dekompression des Umgebungsgases im Spalt zwischen Schallquelle und Handhabungsgut entsteht ein Überdruck. Dabei wird das Bauteil vom Greifer weggeschoben, wobei eine abstoßende Kraft auf das Werkstück wirkt. Entgegen der abstoßenden Kraft wirkt eine anziehende Kraft, die durch Unterdruck (hervorgerufen von einer Vakuumpumpe) erzeugt werden kann.Ultrasonic storage uses the near-field effect in the ultrasonic field. The cyclic compression and decompression of the ambient gas in the gap between the sound source and handling material creates an overpressure. The component is pushed away from the gripper, whereby a repulsive force acts on the workpiece. Contrary to the repulsive force acts an attractive force, which can be generated by negative pressure (caused by a vacuum pump).

Da der Nahfeldeffekt überproportional zunimmt, wenn sich das Bauteil der Ultraschallquelle nähert, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen anziehender und abstoßender Kraft ein Je nach Bauteilgewicht und Schallleistung stellt sich ein Luftspalt von 0,01 bis 1,5 mm ein.Since the near-field effect increases disproportionately as the component approaches the ultrasonic source, a balance between attractive and repulsive force sets in. Depending on the component weight and sound power, an air gap of 0.01 to 1.5 mm is established.

Bei größeren Bauteilen sind seitlich 4 Pins (bewegliche Anschläge) erforderlich, um die Querbeschleunigungen eines Roboters/Achssystems auf die Scheibe zu übertragen. Diese Pins fixieren den Wafer, aber klemmen ihn nicht. Die Abmessungen der Greifer sind problemlos an verschiedenste Substratgrößen anpassbar.For larger components, 4 pins (movable stops) are required on the side to transfer the lateral accelerations of a robot / axis system to the disk. These pins fix the wafer, but do not clamp it. The dimensions of the grippers can be easily adapted to a wide variety of substrate sizes.

An dieser Kante wirken lediglich sehr geringe Kräfte (nur ein Bruchteil der Gewichtskraft), welche für den Vorschub auf der reibungsfreien Schwebefläche ausreichen. Normalerweise beträgt die Schwebehöhe der Zelle etwa 200 bis 500 Mikrometer, in bestimmten Fällen kann diese bei dünnen Zellen auch mehrere Millimeter betragen. Substrate können über zwei Transferbahnen befördert werden. Dabei bietet die Option, Substrate mittels Pins zu positionieren den Vorteil, dass ausschließlich Punktberührung an den Kanten stattfindet.At this edge act only very small forces (only a fraction of the weight), which are sufficient for the feed on the friction-free floating surface. Normally, the fly height of the cell is about 200 to 500 microns, in certain cases, this may be several millimeters for thin cells. Substrates can be transported via two transfer webs. The option to position substrates using pins offers the advantage that only point contact takes place at the edges.

Nachteile der Ultraschalllagerung sind insbesondere die folgenden:

– sehr hohe Anschaffungskosten, da Ultraschalltechnologie zur Zeit noch sehr teuer ist,
– keine kontaktlose Seitenstabilität möglich,
– beim Greifen größerer Bauteile sind Seitenanschläge nötig,
– beim Transportieren werden die Werkstücke seitlich auf ein Förderband „gekippt” (von unten durch Ultraschallpolster angehoben und die Kante kontaktierend auf Förderband gestützt), wodurch nur die Oberseite zum Bearbeiten zugänglich ist,
– keine Zugänglichkeit der Unterseite zur Bearbeitung vorhanden,
– für Reinraumproduktionen sind Förderbänder durch die gebotenen Reinheitsanforderungen sehr preisintensiv.

Disadvantages of ultrasound storage are in particular the following:

- very high initial cost, since ultrasound technology is currently very expensive,
- no contactless lateral stability possible,
- When gripping larger components side stops are necessary,
- During transport, the workpieces are "tilted" sideways on a conveyor belt (raised from below by ultrasonic pads and the edge contacting on conveyor belt supported), whereby only the top is accessible for editing,
- no accessibility of the bottom for editing available,
- For cleanroom productions conveyor belts are very expensive due to the purity requirements.

Die Ultraschalltechnologien finden ihren Markt zurzeit vor allem im Waferhandling, da hier Kontaktierung der Seitenkanten zum Führen (das Gewicht liegt auf dem Ultraschallpolster) noch geduldet werden kann. Es entsteht wenig Druck auf der Seitenkante der Wafer, womit in den meisten Fällen auch keine Mikrorisse und damit verbundene Kontaminationen der Oberfläche entstehen. Allerdings wird dies zurzeit lediglich mangels Alternativen geduldet, da die Kontaktierung durch herkömmliche Greiftechnologien noch zu deutlich höheren Ausschussraten führte.The ultrasound technologies currently find their market mainly in wafer handling, since contacting the side edges for guiding (the weight is on the ultrasonic pad) can still be tolerated. There is little pressure on the side edge of the wafers, which in most cases does not cause micro-cracks and associated contamination of the surface. However, this is currently tolerated only for lack of alternatives, since the contact by conventional gripping technologies still led to significantly higher reject rates.

Der Einsatz dieser Technologie für den Transfer von beispielweise technischem, nanobeschichtetem Objektträgerglas, im folgenden „Slide” genannt, bei dem eine Kontaktierung der Seitenkanten auf Grund der sensiblen Bruchkanten aus der Glasherstellung ausgeschlossen werden muss, ist allerdings nicht mehr möglich.The use of this technology for the transfer of, for example, technical, nano-coated slide glass, hereinafter referred to as "slide", in which a contacting of the side edges due to the sensitive edges of the glass must be excluded, however, is no longer possible.

Bisherige Überlegungen zu Luftlagern betreffen in der Vergangenheit fast ausschließlich die Technologie der Düsen-Luftlager. Bei diesen konventionellen Düsen-Luftlagern fließt die Druckluft über wenige, jedoch relativ große Einströmdüsen (Durchmesser 0,1–0,5 mm) in den Lagerspalt. Dadurch ist ihr Luftverbrauch sehr hoch, wenig flexibel und die Lagereigenschaften können nur unzureichend an die Randbedingungen (Kräfte, Momente, Lagerfläche, Lagerspalthöhe, Dämpfung) angepasst werden. Um die Luft bei den wenigen Einströmdüsen dennoch möglichst gleichmäßig im Spalt verteilen zu können, werden verschiedene konstruktive Maßnahmen getroffen. Sie alle erzeugen jedoch Totvolumina (nicht verdichtbare und damit weiche Luftvolumina). Diese können für den Prozess nicht genutzt werden und zählen dadurch zum Verlustfaktor. Außerdem sind Totvolumina und die Baubedingten Abstände zwischen den Düsen für die Dynamik des Luftlagers äußerst schädlich und verursachen eine selbsterregte Schwingung. Die Slides fangen an unkontrolliert zu wackeln und sich quasi „aufzuschwingen”. Sie erzeugen dadurch pendelartige Bewegungen, welche nicht mehr zu stoppen sind.Previous considerations on air bearings in the past relate almost exclusively to the technology of the jet air bearings. In these conventional nozzle air bearings, the compressed air flows through a few, but relatively large inlet nozzles (diameter 0.1-0.5 mm) in the bearing gap. As a result, their air consumption is very high, not very flexible and the bearing properties can only insufficiently adapted to the boundary conditions (forces, moments, bearing surface, bearing gap height, damping). In order to distribute the air as evenly as possible in the gap at the few inlet nozzles, various constructive measures are taken. However, they all generate dead volumes (non-compressible and therefore soft air volumes). These can not be used for the process and therefore count as loss factor. In addition, dead volumes and the construction-related distances between the nozzles for the dynamics of the air bearing are extremely harmful and cause a self-excited oscillation. The slides start to wobble uncontrollably and "swing up". This creates pendulum-like movements that are unstoppable.

Typische konventionelle Düsen-Luftlager werden mit Kammern und Kanälen ausgeführt. Dadurch soll bei einer begrenzten Anzahl von Düsen das Totvolumen gegenüber Eindüsen-Luftlagern mit Vorkammer verkleinert und dennoch die Luft gut im Spalt verteilt werden. Die meisten konstruktiven Ideen beziehen sich hier auf spezielle Kanalstrukturen. Luftlager mit Mikrokanalstrukturen ohne Kammern werden von einigen Herstellern seit Ende der 80er Jahre hergestellt. Doch auch hier bleiben die Nachteile von Totvolumina erhalten.Typical conventional nozzle air bearings are designed with chambers and channels. This is intended to reduce the dead volume compared to injection air bearings with pre-chamber in a limited number of nozzles and yet the air are well distributed in the gap. Most constructive ideas here refer to special channel structures. Air bearings with microchannel structures without chambers are manufactured by some manufacturers since the late 80s. But even here the disadvantages of dead volumes remain.

Auch Greifer lassen sich mittels Luftlagerung realisieren.Grippers can also be realized by means of air storage.

Nach Bernoulli oder Venturi hat Luft, die sich mit der Geschwindigkeit v₁ bewegt, einen niedrigeren statischen Druck P_s1 als die Luft mit der Geschwindigkeit v₂, wobei der Betrag von v₁ größer als der Betrag von v₂ ist. Als Formel |v₁| > |v₂| → |p_s1| < |p_s2|.Bernoulli or Venturi air that moves at the speed v _1, a lower static pressure P _s1 than the air at the speed v _2, wherein the amount of V ₁ is greater than the sum of v _2. As formula | v ₁ | > | v ₂ | → | p _s1 | <| p _s2 |.

Diesen Effekt macht sich diese Greifertechnik zu nutzen. Die Luft oberhalb des Objektes wird beschleunigt. Die Luft unterhalb des Objektes hat die Geschwindigkeit Null. Dadurch ist der statische Druck auf der Unterseite größer als auf der Oberseite. Es entsteht Auftrieb, der das Bauteil oder Material trägt. Kommt das Bauteil oder Material den oberen Düsen zu nahe, entsprechend zu viel Auftrieb, wird durch den geringeren Spalt die Luft verzögert und verliert dadurch an Geschwindigkeit. Der statische Druck auf der Oberseite nimmt zu und der Auftrieb wird schwächer. Dadurch entsteht ein Kräftegleichgewicht welches das Bauteil oder Material auf einer festen Höhe hält.This effect makes use of this gripper technology. The air above the object is accelerated. The air below the object has zero velocity. As a result, the static pressure on the bottom is greater than on the top. It creates buoyancy that carries the component or material. If the component or material comes too close to the upper nozzles, correspondingly too much lift, the smaller gap delays the air and thus loses speed. The static pressure on the top increases and the lift becomes weaker. This creates a balance of power which keeps the component or material at a fixed height.

Nachteilig ist hier der sehr geringe Wirkungsgrad, da hohe aerodynamische Verluste im Lagerspalt entstehen. Schnelle Transportbewegungen sind ausgeschlossen, da sonst die Luft auf der Unterseite eine zu hohe relative Geschwindigkeit besitzt, die den Effekt mindert oder zum Verlust des Auftriebs führen kann. Außerdem ist es mit dieser Technik noch nicht gelungen, Objekte vollständig berührungslos zu handhaben, d. h. auch die Seitenführung berührungslos zu gestalten. Damit ist diese Technik nicht selbstzentrierend. Man muss außerdem noch beachten, dass die Anhebung von Objekten nur funktioniert, wenn Luft die Unterseite umgibt oder zumindest teilweise umgibt, d. h. flache, glatte Objekte von einer luftundurchlässigen Unterlage anzuheben ist nahezu unmöglich, z. B. Solarzellen von einem Stapel abheben.The disadvantage here is the very low efficiency, since high aerodynamic losses occur in the bearing gap. Fast transport movements are excluded, otherwise the air on the underside has too high a relative speed, which reduces the effect or can lead to the loss of buoyancy. Moreover, this technique has not yet succeeded in handling objects completely non-contact, i. H. also to make the side guide contactless. So this technique is not self-centering. It is also important to note that elevation of objects only works when air surrounds or at least partially surrounds the bottom. H. lifting flat, smooth objects from an air-impermeable backing is almost impossible; B. lift solar cells from a stack.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben dargestellten Probleme zu überwinden.The object of the present invention is to overcome the problems outlined above.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken nach Anspruch 1 sowie das Verfahren zum Handhaben von Werkstücken nach Anspruch 19. This object is achieved by the device for handling workpieces according to claim 1 and the method for handling workpieces according to claim 19.

Erfindungsgemäß wird zunächst eine Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken angegeben, bei welcher zumindest ein Werkstück durch die Kraftwirkung einer Fluidströmung im Inneren eines Gehäuses in einem Schwebezustand haltbar ist. Das Werkstück ist nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Gehäuse weist hierzu zumindest eine Fluidzuführung und zumindest eine Fluidabführung auf, die so angeordnet sind, dass das Fluid dem Gehäuse über die Fluidzuführung zuführbar und über die Fluidabführung auführbar ist. Dabei ist das Fluid so zuführbar und abführbar, dass, wenn sich ein Werkstück im Gehäuse befindet, das Werkstück durch die Kraftwirkung der Strömung des Fluids im Schwebezustand gehalten wird und vorzugsweise auch transportierbar ist.According to the invention, a device for handling workpieces is first specified, in which at least one workpiece is durable in a floating state by the force effect of a fluid flow in the interior of a housing. The workpiece is not part of the device according to the invention. For this purpose, the housing has at least one fluid supply and at least one fluid discharge, which are arranged so that the fluid can be supplied to the housing via the fluid supply and can be stirred via the fluid discharge. In this case, the fluid is so supplied and discharged, that when a workpiece is in the housing, the workpiece is held by the force effect of the flow of the fluid in the floating state and preferably is also transportable.

Erfindungsgemäß ist das Gehäuse gegen Fluidaustausch anders als über die zumindest eine Fluidzuführung und die zumindest eine Fluidabführung abgeschlossen. Das bedeutet, dass das dem Gehäuse zugeführte und aus dem Gehäuse abgeführte Fluid ausschließlich über die Fluidzuführungen und die Fluidabführungen fließt und damit vollständig kontrollierbar ist. Ist das Fluid gasförmig, was bevorzugt ist, so ist im Inneren des Gehäuses über die Fluidzuführungen und -abführungen unabhängig vom Druck und der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses ein Gasdruck und eine Gasatmosphäre einstellbar.According to the invention, the housing is closed to fluid exchange other than via the at least one fluid supply and the at least one fluid removal. This means that the fluid supplied to the housing and discharged from the housing flows exclusively through the fluid feeds and the fluid discharges and is thus completely controllable. If the fluid is gaseous, which is preferred, a gas pressure and a gas atmosphere can be set inside the housing via the fluid feeds and drains, independently of the pressure and the atmosphere outside the housing.

Bevorzugterweise ist das Gehäuse als fluiddichtes Gehäuse, vorzugsweise gasdichtes Gehäuse, ausgestaltet, in welches die Fluidzuführungen und Fluidabführungen einmünden.Preferably, the housing is configured as a fluid-tight housing, preferably a gas-tight housing, into which the fluid feeds and fluid discharges open.

Die Fluidzuführungen sind vorzugsweise mit einer Vorrichtung zum Einstellen des Fluidflusses und/oder zumindest einer Pumpe und/oder einem Fluidspeicher ausgestattet oder verbunden, über welche die Fluidzufuhr in das Gehäuse steuerbar oder regelbar ist.The fluid feeds are preferably equipped or connected to a device for adjusting the fluid flow and / or at least one pump and / or a fluid reservoir, via which the fluid supply into the housing can be controlled or regulated.

Auch die Fluidabführungen weisen vorzugsweise zumindest eine Vorrichtung auf, um den Fluidstrom durch die entsprechende Fluidabführung zu steuern oder zu regeln. Im einfachsten Fall ist hierbei an einer, mehreren oder allen der Fluidabführungen jeweils zumindest ein Ventil angeordnet, mit welchem die Fluidströmung durch die Fluidabführung steuerbar, regelbar und/oder unterbrechbar ist. Besonders bevorzugt ist mit einer, mehreren oder allen der Fluidabführungen eine Pumpe verbunden, mit welcher Fluid durch die entsprechende Fluidabführung aus dem Gehäuse absaugbar ist. Dabei kann auch eine Pumpe Fluid aus mehreren oder allen der Fluidabführungen abpumpen. Um Fluid zu sparen ist es bevorzugt, wenn das abgeführte Fluid erneut dem Gehäuse durch die Fluidzufuhr zuführbar ist. Auf diese Weise kann ein Kreislauf des Fluides erzielt werden.The fluid discharges also preferably have at least one device in order to control or regulate the fluid flow through the corresponding fluid discharge. In the simplest case, in each case at least one valve is arranged at one, several or all of the fluid discharges, with which the fluid flow through the fluid removal is controllable, controllable and / or interruptible. Particularly preferably, one, several or all of the fluid discharges is connected to a pump, with which fluid can be sucked out of the housing by the corresponding fluid discharge. In this case, a pump can pump fluid from several or all of the fluid discharges. In order to save fluid, it is preferred if the discharged fluid can be supplied to the housing again by the fluid supply. In this way, a circulation of the fluid can be achieved.

Durch die Kraftwirkung der Strömung des Fluids im Inneren des Gehäuses ist erfindungsgemäß das Werkstück in einem Schwebezustand haltbar. Bevorzugterweise ist das Werkstück kontaktfrei zur Vorrichtung, insbesondere zu einer Wandung, bevorzugt allen Wandungen, des Gehäuses, im Schwebezustand haltbar.Due to the force effect of the flow of the fluid in the interior of the housing according to the invention, the workpiece in a suspended state durable. Preferably, the workpiece is non-contact with the device, in particular to a wall, preferably all walls, the housing, while suspended.

Erfindungsgemäß wird unter einem Schwebezustand des Werkstücks ein Zustand verstanden, in welchem das Werkstück nicht mit seiner Gewichtskraft auf einem festen Teil der Vorrichtung aufliegt. Zumindest ein Teil der Gewichtskraft des Werkstücks wird also im Schwebezustand durch die Kraftwirkung der Fluidströmung im Gehäuse kompensiert. Bevorzugt wird die gesamte Gewichtskraft kompensiert, so dass das Werkstück ausschließlich kontaktfrei gehalten werden kann.According to the invention, a floating state of the workpiece is understood to mean a state in which the workpiece does not rest with its weight on a fixed part of the device. At least part of the weight of the workpiece is thus compensated in the floating state by the force effect of the fluid flow in the housing. Preferably, the entire weight force is compensated, so that the workpiece can be kept exclusively without contact.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Werkstück statisch gehalten werden, so dass es im Wesentlichen ruhend schwebt. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Kraftwirkung der Strömung des Fluids die Gewichtskraft des Werkstücks vollständig kompensiert. Es ist auch möglich, dass das Werkstück innerhalb des Gehäuses schwebend transportiert wird. Dabei wird das Werkstück im Inneren des Gehäuses bewegt. Die Bewegung kann hierbei durch zusätzliche Fluidströmungen die horizontale Kraftkomponenten auf das Bauteil ausüben, bewirkt werden, es ist aber auch möglich, den Schwebezustand so einzurichten, dass sich das Werkstück aufgrund seiner Gewichtskraft mit einer horizontalen Komponente bewegt. Diese Ausführungsform wird weiter unten im Detail beschrieben.With the device according to the invention, the workpiece can be held statically, so that it floats substantially at rest. In this case, it is preferable that the force of the flow of the fluid completely compensates for the weight of the workpiece. It is also possible that the workpiece is transported floating within the housing. The workpiece is moved inside the housing. The movement can in this case by additional fluid flows exert the horizontal force components on the component, be effected, but it is also possible to set the floating state so that the workpiece moves due to its weight with a horizontal component. This embodiment will be described below in detail.

Vorzugsweise ist das genannte Fluid ein Gas, besonders bevorzugt Luft. In diesem Fall sind also die Fluidzuführungen und -abführungen Gas- bzw. Luftzuführungen und -abführungen und das Werkstück schwebt auf einem Gas bzw. Luftstrom. Es ist auf diese Weise auch möglich, das Werkstück unter einer einstellbaren Atmosphäre, beispielsweise einer Schutzatmosphäre, und/oder einem einstellbaren Druck zu halten und zu handhaben. Auch Flüssigkeiten können als Fluid eingesetzt werden.Preferably, said fluid is a gas, more preferably air. In this case, therefore, the fluid feeds and discharges gas or air supplies and discharges and the workpiece floats on a gas or air flow. It is also possible in this way to hold and handle the workpiece under an adjustable atmosphere, for example a protective atmosphere, and / or an adjustable pressure. Also liquids can be used as fluid.

Vorzugsweise sind die Fluidzuführungen zumindest zum Teil in einer Unterseite des Gehäuses so angeordnet, dass das Fluid von unten nach oben strömt und von unten auf das zu handhabende Werkstück trifft, also aus einer der Gewichtskraft des Werkstücks entgegen gesetzten Richtung. Auf diese Weise kann die Gewichtskraft des Werkstücks direkt durch eine von unten gegen das Werkstück gerichtete Strömung zumindest zum Teil oder vollständig kompensiert werden, so dass das Werkstück in der Schwebe gehalten wird.Preferably, the fluid feeds are at least partially disposed in a bottom of the housing so that the fluid flows from bottom to top and hits from below on the workpiece to be handled, ie from the weight of the workpiece opposite direction. In this way, the weight of the workpiece can be directly be at least partially or completely compensated by a directed from below against the workpiece flow, so that the workpiece is held in suspension.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse zumindest zwei Fluidzuführungen und zumindest eine Fluidabführung auf, die in einer Unterseite des Gehäuses in diesen münden. Besonders bevorzugt sind dabei die zumindest zwei Fluidzuführungen symmetrisch um die Fluidabführung angeordnet. Ist das Werkstück scheibenförmig, so ist es bevorzugt, wenn die zumindest eine Fluidabführung unter einem Mittelpunkt der Scheibe angeordnet ist und die zumindest zwei Fluidzuführungen symmetrisch um die Mitte der Scheibe unter seitlichen Bereichen der Scheibe angeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention, the housing has at least two fluid feeds and at least one fluid outlet, which open into a bottom of the housing in these. In this case, the at least two fluid supply lines are particularly preferably arranged symmetrically around the fluid discharge. If the workpiece is disk-shaped, it is preferred if the at least one fluid outlet is arranged below a center of the disk and the at least two fluid feeds are arranged symmetrically about the center of the disk below lateral areas of the disk.

Sind in der Unterseite des Gehäuses mehrere Fluidzuführungen angeordnet, aus denen Fluid nach oben gegen das Werkstück leitbar ist, insbesondere in oben genannter Ausführungsform mit zwei Fluidzuführungen und einer Fluidabführung, so können in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Fluidzuführungen so ausgestaltet sein, dass durch sie jeweils unterschiedliche Fluidvolumina pro Zeiteinheit leitbar sind oder strömen. Dies kann beispielsweise durch unterschiedliche Querschnitte (oder bei länglichen Zufuhren Breiten) der Zufuhren, unterschiedlich starke Pumpen zum Pumpen des Fluids und/oder bei Zufuhr von Fluid durch poröses Material unterschiedlicher Porengrößen erreicht werden. Besonders bevorzugt sind die Fluidzuführungen dabei so ausgestaltet, dass der zuführbare Fluidstrom von einer Zuführung zur in einer Richtung benachbarten Zuführung jeweils größer wird. Durch die unterschiedliche Zuführbarkeit von Fluidvolumen pro Zeit ist es möglich, das Werkstück in einer Schräglage schwebend zu halten. Je nach Beschaffenheit der Bauteile und/oder der Materialien können vorteilhafterweise Neigungswinkel zwischen 0° und 45° in zumindest einer Richtung einstellbar sein. Bevorzugt sind Winkel größer oder gleich 0,1 Grad, besonders bevorzugt größer oder gleich 0,5°, besonders bevorzugt größer oder gleich 1° und/oder bevorzugt kleiner oder gleich 5°, vorzugsweise kleiner oder gleich 3°, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 2°. Dadurch erfährt das Werkstück eine horizontale Kraft. Mittels dieser Kraft kann das Werkstück in dem Gehäuse bewegbar sein.If a plurality of fluid feeds are arranged in the underside of the housing, from which fluid can be conducted upwards against the workpiece, in particular in the abovementioned embodiment with two fluid feeds and a fluid discharge, then in an advantageous embodiment of the invention, the fluid feeds can be configured such that they pass through them each different fluid volumes per unit time are conductive or can flow. This can be achieved, for example, by different cross sections (or widthwise feeds) of the feeds, pumps of different sizes for pumping the fluid and / or by supplying fluid through porous material of different pore sizes. In this case, the fluid feeds are particularly preferably configured in such a way that the feedable fluid flow from a feed to the supply which is adjacent in one direction increases in each case. Due to the different Zuführbarkeit of fluid volume per time, it is possible to keep the workpiece in an inclined position floating. Depending on the nature of the components and / or the materials can advantageously angle of inclination between 0 ° and 45 ° be adjustable in at least one direction. Preferably, angles greater than or equal to 0.1 degrees, more preferably greater than or equal to 0.5 °, more preferably greater than or equal to 1 ° and / or preferably less than or equal to 5 °, preferably less than or equal to 3 °, more preferably less than or equal 2 °. As a result, the workpiece experiences a horizontal force. By means of this force, the workpiece can be movable in the housing.

Eine horizontale Kraft kann alternativ oder zusätzlich auch stets dadurch erzielt werden, dass das Gehäuse in allen Ausführungsformen um die oben genannten Winkel geneigt wird.A horizontal force can alternatively or additionally always be achieved by tilting the housing in all embodiments by the above-mentioned angles.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine Fluidzuführung so angeordnet, dass durch das aus ihr ausströmende Fluid eine horizontale Kraft auf das Werkstück ausübbar ist. Besonders bevorzugt ist eine solche Fluidzuführung seitlich oder in einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet und das Fluid tritt mit einer horizontalen Bewegungskomponente oder in horizontaler Richtung aus dieser Fluidzuführung aus.In a preferred embodiment of the present invention, at least one fluid supply is arranged so that a horizontal force can be exerted on the workpiece by the fluid flowing out of it. Particularly preferably, such a fluid supply is arranged laterally or in a side wall of the housing and the fluid exits with a horizontal movement component or in the horizontal direction from this fluid supply.

Wie vorstehend beschrieben kann das Werkstück in einer Schräglage gehalten bzw. gehandhabt werden, so dass es eine horizontale Kraftkomponente erfährt. In diesem Fall kann vorzugsweise wie oben beschrieben zumindest eine seitliche Fluidzufuhr vorgesehen sein, die eine horizontale Kraftwirkung auf das Werkstück bewirkt, die jene aus der Schräglage resultierende horizontale Kraft gerade kompensiert.As described above, the workpiece can be held in an inclined position so that it experiences a horizontal force component. In this case, preferably as described above, at least one lateral fluid supply can be provided, which effects a horizontal force acting on the workpiece which just compensates for the horizontal force resulting from the oblique position.

Das Werkstück kann in dem Gehäuse bewegbar sein. Dies kann zum einen durch eine horizontale Kraft geschehen, die durch eine Schräglage des Werkstücks erzeugt werden. Die Schräglage kann dabei durch eine unterschiedliche Fluidzufuhr durch in Richtung des Transportes hintereinander angeordnete Fluidzuführungen bewirkt werden. Sie kann aber auch durch eine entsprechende Neigung des Gehäuses in Richtung des Transportes eingestellt werden.The workpiece may be movable in the housing. This can be done firstly by a horizontal force, which are generated by a tilt of the workpiece. The oblique position can be effected by a different fluid supply by in the direction of transport successively arranged fluid feeds. But it can also be adjusted by a corresponding inclination of the housing in the direction of transport.

Durch Fluidzuführungen, die zu horizontalen Kräften auf das Werkstück führen, und die wie oben beschrieben in zumindest einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet sein können, kann das zumindest eine Werkstück auch geführt werden, wenn es transportiert wird. Dabei bewirken die Fluidströmungen aus diesen Fluidzuführungen vorzugsweise Kräfte oder Kraftkomponenten in horizontaler Richtung, die senkrecht zur Richtung des Transports stehen.By fluid feeds, which lead to horizontal forces on the workpiece, and which can be arranged as described above in at least one side wall of the housing, the at least one workpiece can also be guided when it is transported. The fluid flows from these fluid feeds preferably cause forces or force components in the horizontal direction, which are perpendicular to the direction of transport.

Es kann hierbei wie vorstehend beschrieben eine Schräglage des Werkstücks eingestellt werden, die auch senkrecht zur Transportrichtung stehen kann oder eine Komponente in dieser Richtung haben kann. Dadurch erfährt das Werkstück eine Kraft senkrecht zur Transportrichtung. Fluidzufuhren können nun wie vorstehend beschrieben so angeordnet sein, dass sie horizontale Kraftkomponenten bewirken, die dieser seitlichen Kraft auf das Werkstück entgegen gesetzt sind und sie kompensieren.Here, as described above, an inclined position of the workpiece can be set which may also be perpendicular to the transport direction or may have a component in this direction. As a result, the workpiece experiences a force perpendicular to the transport direction. Fluid supplies may now be arranged as described above to effect horizontal force components that oppose and compensate for this lateral force on the workpiece.

Zusätzlich oder alternativ können auch weitere Fluidzufuhren vorgesehen sein, die Kraftkomponenten bewirken, die jenen durch die zuvor genannten Fluidzufuhren bewirkten seitlichen Kraftkomponenten entgegen gesetzt wirken und dadurch das Werkstück zwischen sich stabilisieren.Additionally or alternatively, further fluid supplies can be provided, which cause force components that act counteracted those caused by the aforementioned fluid supplies lateral force components and thereby stabilize the workpiece between them.

Vorzugsweise kann das genannte Gehäuse quaderförmig sein, wobei jene Luftzufuhren, welche Strömungen zur Kompensation der Gewichtskraft des Werkstücks bewirken, in einer Unterseite des Quaders angeordnet sind, und jene Luftzufuhren, die horizontale Kraftkomponenten bewirken, in Seitenwänden des Quaders angeordnet sind. Wird das Werkstück transportiert, so kann in dem quaderförmigen Gehäuse eine Transportrichtung definiert werden, die vorzugsweise parallel zu einer der Kanten des Quaders verläuft. Jene horizontal wirkenden Luftzufuhren, die das Werkstück führen, sind dann vorzugsweise in den zur Transportrichtung parallelen Seitenwänden des Quaders angeordnet, so dass die Kraftkomponenten senkrecht zur Transportrichtung stehen.Preferably, said housing may be cuboid, wherein those air supplies, which cause currents to compensate for the weight of the workpiece, are arranged in a bottom of the cuboid, and those air supply, causing horizontal force components, are arranged in side walls of the cuboid. Becomes transported the workpiece, a transport direction can be defined in the cuboid housing, which preferably runs parallel to one of the edges of the cuboid. Those horizontally acting air feeds that guide the workpiece are then preferably arranged in the side walls of the cuboid parallel to the transport direction, so that the force components are perpendicular to the transport direction.

Insbesondere wenn das Werkstück im Gehäuse erfindungsgemäß bewegt werden soll, so sind bevorzugt die Fluidzufuhren und Fluidabfuhren länglich und/oder schlitzförmig ausgebildet, wobei die Längsrichtung parallel zur Transportrichtung ausgebildet ist. Die Schlitze können sich dabei über einen Teil oder die gesamte Länge des vorgesehenen Transportes erstrecken. Es können auch mehrere Schlitze zur Zufuhr bzw. Abfuhr in Längsrichtung hintereinander angeordnet sein. Sind mehrere Schlitze hintereinander angeordnet, so sind hintereinander angeordneten Fluidzuführungen in einer bevorzugten Ausführungsform unterschiedliche Fluidströmungen zuführbar, so dass wie oben beschrieben eine horizontale Kraft entsteht, die den Transport des Werkstücks bewirken kann. Die Schlitze können auch in Sektionen bzw. Abschnitte unterteilt sein, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind. Dabei können vorzugsweise die einzelnen Abschnitte einer Fluidzufuhr bzw. -abfuhr Separat durchlässig für das Fluid geschaltet werden, so dass besonders bevorzugt nur jene Abschnitte aktiv sind, in denen sich das zu bearbeitende Werkstück gerade befindet.In particular, when the workpiece is to be moved in the housing according to the invention, preferably the fluid supply and fluid discharges are elongated and / or slit-shaped, wherein the longitudinal direction is formed parallel to the transport direction. The slots may extend over a part or the entire length of the intended transport. It is also possible to arrange a plurality of slots for feeding or removal in the longitudinal direction one behind the other. If a plurality of slots are arranged one behind the other, different fluid flows can be supplied one after the other in a preferred embodiment, so that as described above a horizontal force is produced which can effect the transport of the workpiece. The slots can also be subdivided into sections or sections which are arranged one behind the other in the longitudinal direction. In this case, the individual sections of a fluid supply or removal can preferably be switched Separately permeable to the fluid, so that particularly preferably only those sections are active in which the workpiece to be machined is currently active.

Die Abschnitte der Fluidzufuhren und/oder -abfuhren können bevorzugt durch Kammern gebildet werden, die beispielsweise über Ventilinseln separat angesteuert werden können. Dabei können die Fluidzufuhren und/oder -abfuhren auf ihrer gesamten Länge mit porösem Material ausgestattet sein. Hinter dem Porösen Material können dann die Kammern gebildet sein und/oder die einzelnen Abschnitte mit Ventilinseln angesteuert werden. Durch die Aufteilung in einzeln ansteuerbare Abschnitte kann der Wirkungsgrad erhöht und der Fluidverbrauch minimiert werden. Die Ansteuerung der Abschnitte kann besonders bevorzugt mittels Sensoren erfolgen, die detektieren, wo sich das Werkstück befindet. Solche Sensoren können zum Beispiel Lichtschranken sein, die ein Segment einschalten, sobald es durch das Werkstück erreicht wird.The sections of the fluid supply and / or discharge can preferably be formed by chambers, which can be controlled separately, for example via valve islands. In this case, the fluid supplies and / or discharges can be equipped over its entire length with porous material. The chambers can then be formed behind the porous material and / or the individual sections can be controlled by valve islands. By dividing into individually controllable sections, the efficiency can be increased and the fluid consumption can be minimized. The activation of the sections can be carried out particularly preferably by means of sensors which detect where the workpiece is located. Such sensors may be, for example, light barriers that turn on a segment as it is reached by the workpiece.

Durch eine in Kammern unterteilte Vorrichtung aus der unteren Ebene kann ein durchgehendes Sintermaterial, vorzugsweise durch den Einsatz von Ventilinseln, partiell angesteuert werden. Es kann außerdem das Werkstück gezielt beschleunigt oder abgebremst werden.By a subdivided into chambers device from the lower level, a continuous sintered material, preferably by the use of valve islands, are partially controlled. In addition, the workpiece can be specifically accelerated or decelerated.

Schlitzförmige Fluidzufuhren und Fluidabfuhren sind auch bevorzugt, wenn das Werkstück statisch gehalten werden soll, also nicht transportiert wird. Durch sie kann das Werkstück deutlich schwingungsärmer gehalten werden als beispielsweise durch Düsen. Generell kann man sich die schlitzförmigen Fluidzufuhren als Gleise vorstellen, vor denen das Werkstück schwebt und entlang deren Längsrichtung es im Falle eines Transportes bewegt wird.Slot-shaped fluid supplies and fluid discharges are also preferred if the workpiece is to be held statically, that is not transported. Through them, the workpiece can be kept much lower vibration than, for example, by nozzles. In general, one can imagine the slit-shaped fluid supplies as tracks, in front of which the workpiece floats and along the longitudinal direction of which it is moved in the event of a transport.

Generell wird unter einer schlitzförmigen Öffnung eine längliche Öffnung verstanden, die in Längsrichtung weiter ausgedehnt ist als in Richtung ihrer Breite. Bevorzugt sind die Fluidzufuhren und/oder Fluidabfuhren dann mit ihren Längsrichtungen parallel zueinander angeordnet und besonders bevorzugt auch parallel zu einer Seitenwand des Gehäuses.In general, a slot-shaped opening is understood to be an elongated opening which is expanded further in the longitudinal direction than in the direction of its width. The fluid feeds and / or fluid discharges are then preferably arranged with their longitudinal directions parallel to one another and particularly preferably also parallel to a side wall of the housing.

Eine Breite der Schlitze bzw. Schienen ist bevorzugt für die Fluidabfuhren größer als für die Fluidzufuhren. Auf diese Weise kann dem Gehäuse Fluid mit einem höheren Druck zugeführt werden als zum Absaugen zur Verfügung steht. Bevorzugt liegt eine Breite der Zufuhren bei größer oder gleich 0.5 mm, besonders bevorzugt größer oder gleich 1 mm und/oder bei kleiner oder gleich 3 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 2 mm. Die Fluidabfuhren haben bevorzugt eine Breite größer oder gleich 3 mm, besonders bevorzugt größer oder gleich 4 mm und/oder kleiner oder gleich 6 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 5 mm.A width of the slots or rails is preferably greater for the fluid discharges than for the fluid supplies. In this way, the housing fluid can be supplied at a higher pressure than is available for suction. Preferably, a width of the feeds is greater than or equal to 0.5 mm, more preferably greater than or equal to 1 mm and / or less than or equal to 3 mm, more preferably less than or equal to 2 mm. The fluid discharges preferably have a width greater than or equal to 3 mm, particularly preferably greater than or equal to 4 mm and / or less than or equal to 6 mm, particularly preferably less than or equal to 5 mm.

Wie bereits oben beschrieben kann zumindest eine Fluidabführung in der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können Fluidabführungen in einer oder mehreren Kanten des Gehäuses angeordnet sein. Sie können sich dabei über einen Teil oder die gesamte Kante erstrecken. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, wenn das Gehäuse quaderförmig ist. Besonders bevorzugt sind dann, sofern Fluidabführungen in mehreren Kanten vorgesehen sind, diese in zueinander parallelen Kanten vorgesehen, während die hierzu senkrechten Kanten keine Fluidabführungen aufweisen. Durch Anordnung von Fluidabführungen in Kanten ist die Fluidströmung im Gehäuse besonders gut kontrollierbar und besonders gleichmäßig, so dass das Werkstück besonders gut kontrolliert werden kann.As already described above, at least one fluid discharge can be arranged in the underside of the housing. Alternatively or additionally, fluid discharges may be arranged in one or more edges of the housing. You can extend over part or all of the edge. This embodiment is particularly preferred when the housing is cuboid. If fluid discharges are provided in a plurality of edges, these are particularly preferably provided in mutually parallel edges, while the edges perpendicular thereto have no fluid discharges. By arranging fluid discharges in edges, the fluid flow in the housing is particularly easy to control and particularly uniform, so that the workpiece can be controlled particularly well.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Fluidzuführungen und/oder die Fluidabführungen mit porösem Sintermaterial und/oder Filtermaterial aus porösem Stahl -ausgestattet, durch welche das Fluid beim Zuführen bzw. Abführen strömt, wenn es in das Gehäuse eintritt oder aus dem Gehäuse abfließt. Besonders bevorzugt liegt das entsprechende poröse Material unmittelbar dort vor, wo die entsprechende Fluidzuführung oder Fluidabführung in das Gehäuse mündet. Das Material erstreckt sich dabei vorzugsweise über die gesamte Fläche der Öffnung. Auf diese Weise wird bewirkt, dass das Fluid besonders gleichmäßig in das Gehäuse strömt bzw. aus ihm abströmt.In a preferred embodiment of the invention, the fluid feeds and / or drains are provided with porous sintered material and / or porous steel filtration material through which the fluid flows during delivery as it enters the housing or drains from the housing. Particularly preferably, the corresponding porous material is present directly where the corresponding fluid supply or fluid discharge opens into the housing. The material preferably extends over the entire surface of the opening. In this way, the fluid is caused to flow or flow out of the housing in a particularly uniform manner.

Bevorzugt hat das poröse Material eine Porengröße für die Fluidzuführungen von ≥ 1 μm, vorzugsweise ≥ 2 μm und/oder ≤ 10 μm, bevorzugt ≤ 6 μm ist und/oder für die Fluidabführungen von ≥ 30 μm, besonders bevorzugt ≥ 50 μm und/oder ≤ 200 μm, vorzugsweise ≤ 120 μm, vorzugsweise ≤ 100 μm, besonders bevorzugt ≤ 80 μm. Dabei ist die Porengröße der durchschnittliche Durchmesser einer Querschnittsfläche der Pore, die senkrecht zur Richtung einer Strömung durch die Pore steht.The porous material preferably has a pore size for the fluid feeds of ≥ 1 μm, preferably ≥ 2 μm and / or ≦ 10 μm, preferably ≦ 6 μm and / or for the fluid removals of ≥ 30 μm, more preferably ≥ 50 μm ≤ 200 μm, preferably ≤ 120 μm, preferably ≤ 100 μm, particularly preferably ≤ 80 μm. The pore size is the average diameter of a cross-sectional area of the pore that is perpendicular to the direction of flow through the pore.

Sind, wie oben beschrieben, Fluidzuführungen vorgesehen, durch die jeweils unterschiedliche Fluidvolumina pro Zeit dem Gehäuse zuführbar sind, so können diese Fluidzuführungen gleiche Querschnittsflächen haben und durch eine gemeinsame Fluidversorgung, beispielsweise Pumpe, mit Fluid versorgt werden. Die Fluidzuführungen können dann vorteilhaft mit dem oben beschriebenen porösen Material mit unterschiedlichen Porengrößen ausgestattet sein, wodurch sich unterschiedliche Fluidströme ergeben.If, as described above, fluid feeds are provided, through which different volumes of fluid per time can be supplied to the housing, then these fluid feeds can have the same cross-sectional areas and be supplied with fluid by a common fluid supply, for example a pump. The fluid feeds can then be advantageously equipped with the above-described porous material having different pore sizes, resulting in different fluid flows.

Durch die genannten porösen Materialien in den Luftzufuhren lassen sich sehr homogene Luftpolster erzeugen, die insbesondere ein Aufschaukeln der Bauteile zu Schwingungen verhindern. Bei Werkstücken mit unterschiedlicher oberflächenbezogener spezifischer Dichte an ihrer Grenze ist es bevorzugt, wenn als poröses Material Sintermaterial aus porösem Stahl oder einem anderen Material eingesetzt wird.By the above-mentioned porous materials in the air supplies can be very homogeneous air cushion produce that prevent in particular a rocking of the components to vibrations. In the case of workpieces with different surface-related specific density at their boundary, it is preferred if sintered material made of porous steel or another material is used as the porous material.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der Unterseite des Gehäuses zwei Fluidzuführungen angeordnet, zwischen denen eine Fluidabführung angeordnet ist. Bevorzugt sind die beiden Fluidzuführungen symmetrisch um die Fluidabführung angeordnet. Es ist in dieser Ausführungsform außerdem auf jener der anderen Fluidzuführung abgewandten Seite jeder der beiden Fluidzuführungen je eine weitere Fluidabführung angeordnet, durch welche vorzugsweise der gleiche Fluidstrom abführbar ist. Diese Ausgestaltung ist besonders geeignet für scheibenförmige Werkstücke, wobei dann die zwischen den Fluidzuführungen liegende Fluidabführung unter einer Mitte der Scheibe liegt und die beiden äußeren Fluidabführungen unter einem Rand der Scheibe liegen. In dieser Ausführungsform ergibt sich ein zentrierender Effekt auf das Werkstück, der das Werkstück stets so hält, dass seine Mitte über der mittleren Fluidabführung liegt. Darüber hinaus können durch diese Ausführungsformen Schwingungen und Flatterbewegungen des Werkstücks weiter reduziert werden.In an advantageous embodiment of the invention, two fluid supply lines are arranged in the bottom of the housing, between which a fluid discharge is arranged. Preferably, the two fluid feeds are arranged symmetrically around the fluid outlet. It is in this embodiment also arranged on that of the other fluid supply side facing away from each of the two fluid supply lines each have a further fluid discharge, through which preferably the same fluid flow can be discharged. This embodiment is particularly suitable for disk-shaped workpieces, in which case the fluid discharge lying between the fluid feeds is below a center of the disk and the two outer fluid discharges are located under one edge of the disk. In this embodiment, a centering effect results on the workpiece, which always holds the workpiece so that its center lies above the central fluid discharge. In addition, vibrations and flutter movements of the workpiece can be further reduced by these embodiments.

Auch in den Seitenwänden des Gehäuses können ein oder mehrere Fluidabführungen vorgesehen sein.Also in the side walls of the housing, one or more fluid discharges may be provided.

Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Luftzufuhren können ein oder mehrere weitere Luftzufuhren vorgesehen sein, die in einem Winkel > 0° zur horizontalen Ebene stehen und einen Luftstrom erzeugen, der in einem Winkel > 0° und < 90° auf das Werkstück trifft. Hierdurch kann das Werkstück beschleunigt oder abgebremst werden, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn das Werkstück im Gehäuse transportiert werden soll.In addition to the air supplies described above, one or more additional air supplies may be provided, which are at an angle> 0 ° to the horizontal plane and produce an air flow which hits the workpiece at an angle> 0 ° and <90 °. As a result, the workpiece can be accelerated or decelerated, which is particularly advantageous if the workpiece is to be transported in the housing.

Die Vorrichtung kann so ausgeführt sein, dass unterhalb eines Werkstückes, wenn sich dieses in der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet, ein freier Bereich vorliegt, in welchem eine Vorrichtung zur Untersuchung oder zur Bearbeitung des Werkstücks angeordnet werden kann. Das Werkstück kann dann über dieser Vorrichtung während der Untersuchung oder Bearbeitung in der Schwebe gehalten werden. Auch kann das Gehäuse in diesem Bereich ein lichtdurchlässiges Fenster aufweisen, hinter dem eine Untersuchungsvorrichtung oder Bearbeitungsvorrichtung außerhalb des Gehäuses unter dem Werkstück angeordnet werden kann.The device can be designed so that below a workpiece, when this is in the device according to the invention, there is a free area in which a device for examination or for processing of the workpiece can be arranged. The workpiece can then be held in suspension over this device during inspection or processing. Also, the housing may have in this area a translucent window, behind which an inspection device or processing device can be arranged outside the housing under the workpiece.

Jene Öffnungen, an welchen eine Fluidzuführung oder Fluidabführung in das Gehäuse mündet, können u. a. vorteilhaft einen runden, kreisförmigen oder auch rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben. Insbesondere können die Öffnungen die oben beschriebene Schlitzform haben.Those openings, at which a fluid supply or fluid discharge opens into the housing, u. a. advantageously have a round, circular or rectangular or square cross-section. In particular, the openings may have the slot shape described above.

Eine oder mehrere Luftzufuhren können auch als Düse ausgebildet sein. Hierbei verjüngt sich die Zuführungsleitung vorteilhafterweise bis zur Mündungsöffnung in das Gehäuse, so dass das Fluid beschleunigt wird. Durch unterschiedliche Verjüngungen können bei gleichem Druck des Fluids vor der Zuführung im Inneren des Gehäuses unterschiedlich schnelle Strömungen realisiert werden. Insbesondere jene Luftzufuhren, die in einem Winkel zwischen 0° und 90° zur Horizontalen angeordnet sind und eine horizontale Kraft auf das Objekt ausüben, können vorteilhaft als Düsen ausgestaltet sein.One or more air supply can also be designed as a nozzle. Here, the supply line tapers advantageously up to the mouth opening in the housing, so that the fluid is accelerated. By different tapers differently fast flows can be realized with the same pressure of the fluid before feeding inside the housing. In particular, those air supply, which are arranged at an angle between 0 ° and 90 ° to the horizontal and exert a horizontal force on the object can be advantageously designed as nozzles.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse in eine Mehrzahl von Sektionen unterteilt, die jeweils, wie vorstehend für das Gehäuse als solches beschrieben, ausgestattet sein können. Durch horizontale Kräfte, die wie oben beschrieben bewirkt werden können, kann ein Werkstück zwischen diesen Sektionen transportiert werden. Durch den Aufbau des Gehäuses aus Sektionen kann das System modular realisiert werden. Die Sektionen können dabei entsprechend der Erfordernisse zusammengestellt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the housing is divided into a plurality of sections, each of which, as described above for the housing as such, can be equipped. By horizontal forces, which can be effected as described above, a workpiece between these sections can be transported. By constructing the housing from sections, the system can be realized in a modular way. The Sections can be put together according to the requirements.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Sektionen linear in einer Richtung nebeneinander angeordnet sein, so dass eine Bahn für das Werkstück oder mehrere Werkstücke entsteht, auf welcher diese über eine bestimmte Distanz transportiert werden können. Einzelne Sektionen können über gemeinsame Pumpen mit Fluid versorgt werden und es kann über gemeinsame Pumpen Fluid abgesaugt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Sektionen jeweils einzeln mit Pumpen ausgestattet sind. Es ist auch denkbar, die Sektionen in einer zweidimensionalen Anordnung anzuordnen, so dass sie wie ein Gitter vorliegen. Durch geeignete Luftzufuhren, die horizontale Kräfte ausüben können, können Werkstücke zwischen diesen Sektionen in beide Richtungen bewegt werden.In an advantageous embodiment, the sections can be arranged linearly in one direction next to each other, so that a path for the workpiece or multiple workpieces is formed, on which they can be transported over a certain distance. Individual sections can be supplied with fluid via common pumps and fluid can be extracted via common pumps. But it is also possible that the sections are each equipped with pumps individually. It is also conceivable to arrange the sections in a two-dimensional arrangement, so that they are present like a grid. By means of suitable air supplies, which can exert horizontal forces, workpieces between these sections can be moved in both directions.

Das Werkstück kann unter anderem ein Slide oder Glasobjektträger, ein Waver, eine Solarzelle und Ähnliches sein. Es können erfindungsgemäß jeweils ein Werkstück oder mehrere Werkstücke gleichzeitig im Gehäuse vorilegen.The workpiece may include a slide or glass slide, a wafer, a solar cell, and the like. According to the invention, one workpiece or several workpieces can be provided in the housing at the same time.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, wobei das Werkstück in einem Gehäuse in der Schwebe gehalten wird. Dem Gehäuse wird dabei nur über Fluidzuführungen und Fluidabführungen Fluid zugeführt bzw. abgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhafterweise mit einer wie oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar.The invention also relates to a method for handling workpieces, wherein the workpiece is held in suspension in a housing. The housing is thereby fed or removed fluid only via fluid feeds and fluid discharges. The inventive method is advantageously carried out with a device according to the invention as described above.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Die gezeigten Merkmale können dabei auch einzeln, unabhängig vom gezeigten Beispiel, realisiert sein und unter den Beispielen beliebig kombiniert werden.In the following, the invention will be explained by way of example with reference to some figures. The features shown can also be realized individually, independently of the example shown, and arbitrarily combined under the examples.

Es zeigtIt shows

1 einen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a cross-section through an exemplary embodiment of the device for handling workpieces according to the present invention;

2 ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 another example of an inventive embodiment of the device according to the present invention;

3 ein weiteres Beispiel einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 another example of an embodiment of the device according to the invention;

4 eine prinzipielle Darstellung einer Anordnung von Fluidzuführungen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 4 a schematic representation of an arrangement of fluid feeds of an embodiment of the present invention;

5 eine Prinzip-Darstellung einer Anordnung von Fluidzuführungen und -abführungen zur zentrierten Halterung eines Werkstücks; 5 a schematic representation of an arrangement of fluid feeds and -abführungen for centered mounting of a workpiece;

6 eine Prinzip-Darstellung einer Anordnung von Luftzuführungen und -abführungen mit einer Luftzuführung zum Ausüben einer horizontalen Kraft; 6 a schematic representation of an arrangement of air inlets and outlets with an air supply for applying a horizontal force;

7 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem in mehrere Sektionen unterteilten Gehäuse; 7 an example of a device according to the invention with a subdivided into several sections housing;

8 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in mehrere Sektionen unterteilten Fluidzu- und Abfuhren, 8th an example of a device according to the invention with divided into several sections fluid inlets and outlets,

9 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in mehrere Sektionen unter teilten Fluidzu- und Abfuhren mit einer Luftzufuhr zum horizontalen Bewegen des Werkstücks; 9 an example of a device according to the invention with divided into several sections under Fluidzu- and discharges with an air supply for moving the workpiece horizontally;

10 einen Ausschnitt aus einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 a section of an exemplary embodiment of the present invention.

1 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei wird im Inneren 6 der Vorrichtung ein Werkstück 2 berührungslos schwebend gehalten. Hierzu weist die Vorrichtung in ihrem Boden Fluidzufuhren 1a und 1b auf, sowie Fluidabführungen 3a, 3e und 3b. Im gezeigten Beispiel haben die Fluidzufuhren 1a und 1b eine Breite von 2 mm. Zwischen den Fluidzufuhren 1a und 1b ist die Fluidabfuhr 3e mit einer Breite von 4 mm angeordnet. Auf jener der Fluidabfuhr 3e abgewandten Seite der Fluidzufuhr 1a ist die Fluidabfuhr 3a angeordnet, die eine Breite von 2 mm aufweist. Entsprechend ist auf jener der Fluidabfuhr 3e abgewandten Seite der Fluidzufuhr 1b die Fluidabfuhr 3b ebenfalls mit einer Breite von 2 mm angeordnet. Im gezeigten Beispiel können die Fluidzu- oder abfuhren mit porösem Material, beispielsweise mit porösem Sintermaterial, gefüllt sein. Die Fluidzu- und abfuhren können zur Außenseite des Gehäuses 5 eine Öffnung in der Außenseite des Gehäuses 5 aufweisen. Dabei ist im gezeigten Beispiel der Abstand zwischen diesen Öffnungen 4 mm weit gewählt. 1 shows a section through an exemplary embodiment of the present invention. This is inside 6 the device is a workpiece 2 held in a non-contact manner. For this purpose, the device has in its bottom fluid supplies 1a and 1b on, as well as fluid discharges 3a . 3e and 3b , In the example shown have the fluid supplies 1a and 1b a width of 2 mm. Between the fluid supplies 1a and 1b is the fluid drainage 3e arranged with a width of 4 mm. On the fluid drainage 3e opposite side of the fluid supply 1a is the fluid drainage 3a arranged, which has a width of 2 mm. Accordingly, on the fluid removal 3e opposite side of the fluid supply 1b the fluid removal 3b also arranged with a width of 2 mm. In the example shown, the fluid feed or discharge can be filled with porous material, for example with porous sintered material. The fluid in and out can go to the outside of the housing 5 an opening in the outside of the housing 5 exhibit. In the example shown, the distance between these openings is chosen to be 4 mm wide.

Die linke Seitenwand des gezeigten Gehäuses weist eine Fluidzufuhr 1c zum Ausüben einer seitlichen Kraft auf das Werkstück auf. Aus dieser Fluidzufuhr 1c austretendes Fluid strömt vor allem in die oberhalb der Fluidzufuhr 1c befindliche Fluidabfuhr 3d und die im Boden befindliche Fluidabfuhr 3a. Die oberhalb der Fluidzufuhr 1c angeordnete Fluidabfuhr 3d hat zur Innenseite 6 des Gehäuses eine Breite von 4 mm und zur Außenseite eine Öffnung, die von einer Öffnung der Fluidzufuhr 1c in der Außenseite 4 mm beabstandet ist. Der Fluidabfuhr 3d gegenüber in der rechten Seitenwand ist eine weitere Fluidabfuhr 3c angeordnet, die ebenfalls zum Inneren hin eine Breite von 4 mm aufweist.The left side wall of the housing shown has a fluid supply 1c for exerting a lateral force on the workpiece. From this fluid supply 1c escaping fluid flows mainly in the above the fluid supply 1c located fluid removal 3d and the fluid discharge located in the bottom 3a , The above the fluid supply 1c arranged fluid discharge 3d has to the inside 6 the housing has a width of 4 mm and to the outside an opening which is from an opening of the fluid supply 1c 4 mm apart in the outside. The fluid drainage 3d opposite in the right side wall is one further fluid removal 3c arranged, which also has towards the inside a width of 4 mm.

In diesem wie in den anderen gezeigten Beispielen können die Fluidzufuhren und/oder Fluidabfuhren als Schienen oder Schlitze ausgebildet sein, deren Längsrichtung senkrecht zur Figurenebene der 1 steht. Die Länge kann hierbei entsprechend den Erfordernissen des durchzuführenden Prozesses gewählt werden. In dieser Längsrichtung können die Fluidzu- und/oder -abfuhren auch in Segmente unterteilt sein.In this example, as in the other examples shown, the fluid supplies and / or fluid discharges may be formed as rails or slots whose longitudinal direction perpendicular to the plane of the figure 1 stands. The length can be selected according to the requirements of the process to be performed. In this longitudinal direction, the fluid supply and / or discharge can also be divided into segments.

Nach oben kann das Gehäuse 5 durch einen Deckel 7 abgeschlossen sein, der beispielsweise ein durchsichtiges Material, wie Glas, aufweisen kann.Upwards can the housing 5 through a lid 7 be completed, which may for example have a transparent material, such as glass.

Das in 1 gezeigte Werkstück hat eine Dicke von 1 mm und eine Breite von 26 mm.This in 1 shown workpiece has a thickness of 1 mm and a width of 26 mm.

2 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Werkstück 2 angeordnet, das gehandhabt und gehalten wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Gehäuse 5 auf, der hier quaderförmig ist. In das Gehäuse 5 münden in dessen Unterseite zwei Fluidzuführungen 1a und 1b ein, durch welche ein Fluid in das Gehäuse 5 mit einer senkrecht von unten nach oben gerichteten Strömung einleitbar ist. Nach Verlassen einer Austrittsöffnung 4a bzw. 4b der Luftzufuhr 1a bzw. 1b strömt das Fluid senkrecht von unten gegen das Werkstück 2, das im gezeigten Beispiel scheibenförmig ist. Abgelenkt durch das Werkstück 2 und angesaugt durch die Fluidableitungen 3 strömt das Fluid nach verlassen der Austrittsöffnungen 4a bzw. 4b außerdem auch mit einem horizontalen Anteil. 2 shows a section through an exemplary embodiment of the present invention. Here is a workpiece in the device according to the invention 2 arranged, managed and held. The device according to the invention has a housing 5 on, which is cuboid here. In the case 5 open in the bottom two fluid supplies 1a and 1b a, through which a fluid in the housing 5 with a vertically directed from bottom to top flow can be introduced. After leaving an outlet 4a respectively. 4b the air supply 1a respectively. 1b the fluid flows vertically from below against the workpiece 2 which is disk-shaped in the example shown. Distracted by the workpiece 2 and sucked by the fluid discharges 3 the fluid flows after leaving the outlet openings 4a respectively. 4b also with a horizontal share.

In das Gehäuse 5 münden außerdem Fluidabführungen 3a, 3b, 3c, 3d und 3e. Die Fluidabführung 3e ist dabei im Boden des Gehäuses 5 so zwischen den beiden Fluidzuführungen 1a und 1b angeordnet, dass die Fluidzuführungen 1a und 1b symmetrisch um die Fluidabführung 3e vorliegen.In the case 5 also lead fluid drains 3a . 3b . 3c . 3d and 3e , The fluid removal 3e is in the bottom of the case 5 so between the two fluid supplies 1a and 1b arranged that the fluid supplies 1a and 1b symmetrical about the fluid removal 3e available.

Die Fluidabführungen 3a, 3b, 3c und 3d sind in zueinander parallelen Kanten des quaderförmigen Gehäuses 5 angeordnet. Diese Kanten stehen senkrecht zur Figurenebene und die Öffnungen 3a, 3b, 3c und 3d können sich über einen Teil oder die gesamte Kantenlänge erstrecken.The fluid discharges 3a . 3b . 3c and 3d are in mutually parallel edges of the cuboid housing 5 arranged. These edges are perpendicular to the figure plane and the openings 3a . 3b . 3c and 3d may extend over part or all of the edge length.

Durch das Zusammenspiel der Fluidzuführungen 1a und 1b mit den Fluidabführungen 3a, 3b, 3c und 3d ist die Fluidströmung im Inneren des Gehäuses 5 sehr genau steuerbar bzw. regelbar. Im gezeigten Beispiel strömt das durch die Austrittsöffnung 4a eintretende Fluid zunächst in Richtung des Werkstücks 2 und wird von diesem in horizontaler Richtung abgelenkt. Es strömt damit in Richtung der Fluidabführungen 3a und 3e und wird durch diese abgeführt. Dabei kann durch die Fluidabführungen 3a bis 3e auch aktiv abgesaugt werden, also ein Unterdruck gegenüber dem Inneren des Gehäuses 5 oder auch gegenüber der die Vorrichtung umgebenden Atmosphäre erzeugt werden. Entsprechend strömt das aus der Austrittsöffnung 4b ausströmende Fluid nach Umlenkung durch das Werkstück 2 in die Fluidabführungen 3e und 3b.Through the interaction of the fluid supply lines 1a and 1b with the fluid discharges 3a . 3b . 3c and 3d is the fluid flow inside the housing 5 very precisely controlled or regulated. In the example shown, this flows through the outlet opening 4a entering fluid first in the direction of the workpiece 2 and is deflected by this in a horizontal direction. It thus flows in the direction of the fluid discharges 3a and 3e and is dissipated by this. It can through the fluid discharges 3a to 3e be actively sucked, so a negative pressure relative to the interior of the housing 5 or also with respect to the atmosphere surrounding the device. Accordingly, this flows out of the outlet opening 4b outflowing fluid after deflection through the workpiece 2 into the fluid discharges 3e and 3b ,

Die in 2 gezeigte Vorrichtung weist eine weitere Fluidzuführung 1c auf, die über eine Austrittsöffnung 4c in das Innere 6 des Gehäuses 5 mündet. Mittels der durch die Fluidzuführung 2 erzeugten Luftströmung kann eine horizontale Kraft auf das Werkstück 2 ausgeübt werden. Eine entsprechende Fluidzuführung könnte auch in der gegenüber liegenden Wand des Gehäuses 5 angeordnet sein, so dass zusätzlich eine horizontale Kraft in entgegengesetzter Richtung auf das Werkstück 2 ausübbar wäre. Aus der Fluidzuführung 2 ausströmendes Fluid strömt zunächst senkrecht auf eine Seitenkante des Werkstücks 2 und dann in die Fluidabführungen 3a und 3d.In the 2 The device shown has a further fluid supply 1c on, which has an exit opening 4c in the interior 6 of the housing 5 empties. By means of the fluid supply 2 generated air flow can be a horizontal force on the workpiece 2 be exercised. A corresponding fluid supply could also be in the opposite wall of the housing 5 be arranged so that in addition a horizontal force in the opposite direction to the workpiece 2 exercisable would be exercisable. From the fluid supply 2 outflowing fluid initially flows perpendicular to a side edge of the workpiece 2 and then into the fluid drains 3a and 3d ,

In Richtung senkrecht zur Figurenebene können die Fluidzuführungen und Fluidabführungen schlitzförmig ausgedehnt sein, was bedeutet, dass der gezeigte Querschnitt sich in Richtung senkrecht zur Figurenebene über einen Teil des Quaders oder den gesamten Quader nicht ändert. Auch kann die Vorrichtung in Richtung senkrecht zur Figurenebene zum Transport eines Werkstücks 2 sehr lang ausgedehnt sein, so dass das Werkstück 2 sich in dem Gehäuse 5 über eine größere Strecke bewegen kann, und die Vorrichtung damit zum Transport des Werkstücks 2 geeignet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass das Werkstück 2 nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.In the direction perpendicular to the plane of the figure, the fluid feeds and fluid discharges may be slit-shaped, which means that the cross-section shown does not change in the direction perpendicular to the plane of the figure over a part of the cuboid or the entire cuboid. Also, the device in the direction perpendicular to the plane of the figure for transporting a workpiece 2 be very long, so that the workpiece 2 in the case 5 can move over a greater distance, and thus the device for transporting the workpiece 2 suitable is. It should be noted that the workpiece 2 not part of the device according to the invention.

Das Gehäuse kann nach oben durch einen Deckel 7 abgeschlossen sein, der beispielsweise durchsichtig aus Glas oder einem ähnlichen Material ausgestaltet sein kann.The case can go up through a lid 7 be completed, which may for example be made transparent glass or similar material.

3 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wiederrum wird im Inneren eines Gehäuses 5 ein Werkstück 2 schwebend gehalten. Dem Gehäuse 5 wird Wiederrum an dessen Boden über zwei Fluidzuführungen 1a und 1b Fluid zugeführt, welches zunächst senkrecht nach oben strömt. Es strömt dann in Richtung von Fluidabführungen 3a, 3b und 3e, wobei die Fluidabführungen 3a, 3b und 3e im Boden des Gehäuses 5 angeordnet sind. Dabei sind die Abführungen 3a und 3b symmetrisch um die Abführung 3e angeordnet. Eine Fluidabführung 3d ist in der linken Seitenwand des Gehäuses 5 angeordnet. Darüber hinaus ist eine Fluidzuführung 1c in der linken Seitenwand des Gehäuses 5 angeordnet, aus welcher Fluid zunächst horizontal in Richtung des Werkstücks 2 ausströmt und dann in die Fluidabführungen 3a und 3d strömt. Auf jener der die Fluidzuführung 1c aufweisenden Seitenfläche abgewandten Seite der Fluidzuführung 1b ist die Fluidabführung 3b im Boden des Gehäuses angeordnet, in welche im Wesentlichen aus der Fluidzuführung 1b ausströmendes Fluid einströmt. 3 shows a section through an exemplary embodiment of the device according to the invention. In turn, inside a case 5 a workpiece 2 kept floating. The case 5 is in turn at its bottom via two fluid feeds 1a and 1b Fluid supplied, which initially flows vertically upwards. It then flows in the direction of fluid discharges 3a . 3b and 3e , wherein the fluid discharges 3a . 3b and 3e in the bottom of the case 5 are arranged. Here are the discharges 3a and 3b symmetrical around the exhaustion 3e arranged. A fluid removal 3d is in the left side wall of the case 5 arranged. In addition, there is a fluid supply 1c in the left Sidewall of the housing 5 arranged, from which fluid initially horizontally in the direction of the workpiece 2 flows out and then into the fluid discharges 3a and 3d flows. On the one of the fluid supply 1c having side surface facing away from the fluid supply 1b is the fluid removal 3b arranged in the bottom of the housing, in which substantially from the fluid supply 1b outflowing fluid flows in.

In allen gezeigten Ausführungsformen kann das Fluid beispielsweise Luft sein. In den folgenden Beispielen soll die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Luft als Fluid dargestellt werden, sie ist jedoch entsprechend mit beliebigen anderen Fluiden realisierbar.In all embodiments shown, the fluid may be air, for example. In the following examples, the device according to the invention is intended to be shown with air as fluid, but it can be realized in accordance with any other fluids.

4 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Aufbau der Vorrichtung im Wesentlichen jenem in 3 entspricht. Wiederrum sind im Boden des Gehäuses 5 Luftzuführungen 1a und 1b sowie Luftabführungen 3a, 3b und 3e angeordnet. Auch hier ist eine Luftzuführung 1c und eine Luftabführung 3d in einer Seitenwand des Gehäuses 5 angeordnet. Wird das Werkstück 2 durch eine Störung aus der horizontalen Lage ausgelenkt, so ergibt sich, wie in 4 durch den oberhalb des Werkstücks 2 dargestellten Pfeil angedeutet, eine Kraft, die dieser Auslenkung entgegen wirkt. Dadurch können Schwingungen und unerwünschte Auslenkungen des Werkstücks deutlich verringert werden. Ursache hierfür ist im Wesentlichen die Kompression der Luft oberhalb des Werkstücks 2. 4 shows a section through an exemplary embodiment of the present invention, wherein the construction of the device substantially that in 3 equivalent. In turn, are in the bottom of the case 5 air supply 1a and 1b as well as air discharges 3a . 3b and 3e arranged. Again, there is an air supply 1c and an air discharge 3d in a side wall of the housing 5 arranged. Will the workpiece 2 deflected by a disturbance from the horizontal position, it follows, as in 4 through the above the workpiece 2 indicated arrow, a force that counteracts this deflection. As a result, vibrations and undesirable deflections of the workpiece can be significantly reduced. This is mainly due to the compression of the air above the workpiece 2 ,

5 zeigt eine Prinzip-Darstellung einer Anordnung von Luftzuführungen 1a, 1b, 1c relativ zu einem Werkstück 2, mit welcher das Werkstück 2 in einer geneigten Lage haltbar ist. Die Luftzuführungen 1a und 1b erzeugen hierbei einen senkrecht nach oben gerichteten Luftstrom, der auf die Platte 2 auftrifft und dadurch eine Kraft auf diese Platte ausübt, die die Gewichtskraft im Wesentlichen kompensiert. Nun ist die Luftzuführung 1a so ausgestaltet, dass durch sie weniger Luft pro Zeit fließt als durch die Luftzuführung 1b. Dadurch wird die Gewichtskraft des Werkstücks 2 in einem geringeren Abstand des Werkstücks 2 zur Luftzuführung 1a gerade kompensiert als bei der Luftzuführung 1b. Das Werkstück 2 wird also in einer Schräglage gehalten. Dabei kann das Werkstück 2 mit einem Winkel zwischen 0° und 45° gegenüber der Horizontalen geneigt sein. Da die Gewichtskraft auf die Platte 2 senkrecht nach unten wirkt, erfährt die Platte dadurch eine Kraft, die von der Luftzuführung 1b in Richtung der Luftzuführung 1a gerichtet ist. Wäre nicht die Luftzuführung 1c vorgesehen, würde die Platte 2 sich daher in Richtung dieser Kraft bewegen. Die Luftzufuhren 1a, 1b und 1c können hier wie auch in den anderen Figuren schienenförmig ausgebildet sein, deren Längsrichtung senkrecht zur Figureneben steht. Ein Werkstück kann dann auch in der Längsrichtung transportiert werden. 5 shows a schematic representation of an arrangement of air ducts 1a . 1b . 1c relative to a workpiece 2 with which the workpiece 2 is durable in an inclined position. The air supply 1a and 1b This creates a vertical upward air flow, which on the plate 2 impinges and thereby exerts a force on this plate, which substantially compensates the weight. Now the air supply 1a designed so that less air per time flows through them than through the air supply 1b , This will increase the weight of the workpiece 2 at a smaller distance of the workpiece 2 for air supply 1a just compensated as in the air supply 1b , The workpiece 2 is therefore kept in an inclined position. In this case, the workpiece 2 be inclined at an angle between 0 ° and 45 ° relative to the horizontal. Because the weight on the plate 2 acting vertically downward, the plate experiences thereby a force, that of the air supply 1b in the direction of the air supply 1a is directed. Would not be the air supply 1c provided, the plate would 2 therefore move in the direction of this force. The air supplies 1a . 1b and 1c can here be formed like a rail, as well as in the other figures, whose longitudinal direction is perpendicular to the figure inherent. A workpiece can then be transported in the longitudinal direction.

Mittels der Luftzuführung 1c wird nun eine Strömung in horizontaler Richtung erzeugt, welche eine Kraft auf jenen Rand des Werkstücks 2 ausübt, in dessen Richtung die aus der Schräglage resultierende Kraft gerichtet ist. Die Kraft durch diese Strömung kann die durch die Schräglage auf das Werkstück 2 wirkende Kraft gerade kompensieren, so dass das Werkstück 2 ruht. In dieser Lage kann das Werkstück 2 besonders stabil gehalten werden. Insbesondere kann das Werkstück 2 bei einer solchen Anordnung auch in Richtung senkrecht zur Figurenebene transportiert werden, wobei dann besonders bevorzugt die Luftzuführungen 1a, 1b und 1c schlitzförmig ausgebildet sind, wobei die Längsrichtung der Schlitze senkrecht zur Figurenebene steht. Eine solche Schräglage des Werkstückes 2 kann auch dadurch erzielt werden, dass das Gehäuse 5 als ganzes um den entsprechenden Winkel schräggestellt wird.By means of the air supply 1c Now, a flow is generated in the horizontal direction, which is a force on those edge of the workpiece 2 in whose direction the force resulting from the oblique position is directed. The force due to this flow can be due to the tilt on the workpiece 2 just compensate for acting force, so that the workpiece 2 rests. In this position, the workpiece can 2 be kept very stable. In particular, the workpiece can 2 be transported in such an arrangement also in the direction perpendicular to the plane of the figure, in which case particularly preferably the air supply 1a . 1b and 1c are slit-shaped, wherein the longitudinal direction of the slots is perpendicular to the plane of the figure. Such an oblique position of the workpiece 2 can also be achieved by the fact that the housing 5 as a whole is tilted by the corresponding angle.

6 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Werkstück 2 zentrierbar ist. Hierbei sind zwei Luftzuführungen 1a und 1b symmetrisch um eine Luftabfuhr 3b angeordnet. Durch die Luftzuführungen 1a und 1b wird zunächst ein senkrecht nach oben gerichteter Luftstrom erzeugt, der auf das Werkstück 2 trifft, die sich über den Luftzuführungen 1a und 1b befindet. Die Platte ist dabei so angeordnet, dass sich ihre Mitte genau über der Mitte zwischen den beiden Luftzuführungen 1a und 1b befindet. Unterhalb der Mitte der Platte zwischen den Luftzuführungen 1a und 1b ist die Luftabführung 3b angeordnet. Außerdem sind zwei Luftabführungen 3a und 3c jeweils auf jenen der Mitte abgewandten Seiten der Luftzuführungen 1a und 1b angeordnet. Aus den Luftzuführungen 1a und 1b ausströmende Luft strömt zunächst gegen die Platte und wird dann durch die Luftabführungen 3a, 3b und 3c abgeführt. Durch die symmetrische Anordnung wird ein zentrierender Effekt auf das Werkstück 2 ausgeübt, so dass die Mitte 6 des Werkstückes 2 immer über der Mitte zwischen den Luftzuführungen 1a und 1b liegt. 6 schematically shows an exemplary embodiment of the present invention, in which a workpiece 2 is centerable. Here are two air ducts 1a and 1b symmetrical to an air discharge 3b arranged. Through the air supply 1a and 1b Initially, a vertically upwardly directed air flow is generated, which is on the workpiece 2 that is above the air ducts 1a and 1b located. The plate is arranged so that its center just above the middle between the two air ducts 1a and 1b located. Below the middle of the plate between the air ducts 1a and 1b is the air discharge 3b arranged. There are also two air outlets 3a and 3c each on those of the center facing away from the air ducts 1a and 1b arranged. From the air supply 1a and 1b outflowing air flows first against the plate and is then through the air discharges 3a . 3b and 3c dissipated. The symmetrical arrangement has a centering effect on the workpiece 2 exercised, so that the middle 6 of the workpiece 2 always above the middle between the air ducts 1a and 1b lies.

7 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau im Wesentlichen jenem in 5 gezeigten entspricht. Zusätzlich ist jedoch eine weitere Luftzuführung 1c vorgesehen, die seitlich angeordnet ist. Mit ihr ist eine Luftströmung erzeugbar, die zunächst horizontal fließt und dann nach oben und unten in eine Fluidabführung strömt. Mittels dieser Fluidzuführung 1c ist zusätzlich eine seitliche Kraft auf das Werkstück 2 ausübbar, mit welcher die Zentrierung des Werkstücks 2 weiter unterstützt werden kann. 7 schematically shows an exemplary embodiment of the present invention, the structure of which substantially the same in 5 shown corresponds. In addition, however, is another air supply 1c provided, which is arranged laterally. With her an air flow can be generated, which flows first horizontally and then flows up and down in a fluid discharge. By means of this fluid supply 1c In addition, there is a lateral force on the workpiece 2 exercisable, with which the centering of the workpiece 2 can be supported further.

8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der die Fluidzufuhren und die Fluidabfuhren bzw. das Gehäuse 5 in Sektionen 11a, 11b, 11c und 11d unterteilt sind, zwischen welchen ein Werkstück 2 transportierbar ist. Jede Sektion 11a, 11b, 11c und 11d weist zumindest eine Luftzuführung im Boden auf, mit welcher ein zunächst senkrecht nach oben gerichteter Luftstrom erzeugbar ist. Dieser Luftstrom übt eine senkrecht nach oben gerichtete Kraft auf ein Werkstück 2 aus, wenn es sich in der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet. In Längsrichtung betrachtet können die Fluidzufuhren und Fluidabfuhren wie in den vorhergehenden Figuren dargestellt angeordnet sein. Hier sind nur die Fluidzufuhren gezeigt, die Fluidabfuhren können aber entsprechend angeordnet sein. 8th shows an exemplary embodiment of the present invention, wherein the fluid supplies and the fluid discharges or the housing 5 in sections 11a . 11b . 11c and 11d are divided, between which a workpiece 2 is transportable. Every section 11a . 11b . 11c and 11d has at least one air supply in the ground, with which an initially directed vertically upward air flow can be generated. This air flow exerts a vertically upward force on a workpiece 2 when it is in the device according to the invention. Viewed in the longitudinal direction, the fluid supplies and fluid discharges can be arranged as shown in the preceding figures. Here only the fluid supplies are shown, but the fluid discharges can be arranged accordingly.

Die Sektionen der Luftzuführungen 11a bis 11d sind nun so ausgestaltet, dass durch Sektion 11a das größte Luftvolumen pro Zeit einströmt und das der jeweiligen Sektion zuströmende Luftvolumen pro Zeit in Richtung der Sektion 11d abnimmt. Dadurch wird das Werkstück 2 in Sektion 11a in der größte Entfernung zur Luftzuführung gehalten, während die Entfernung in den folgenden Sektionen 11b, 11c und 11d jeweils abnimmt. Das Werkstück, das sich hier über mehrere Sektionen erstreckt, wird dadurch in einer Schräglage gehalten und ist in Richtung der Sektion 11d nach unten geneigt. Es entsteht dadurch eine Kraftkomponente parallel zur Oberfläche des Werkstücks 2, das hier scheibenförmig ist, die in Richtung der Sektion 11d gerichtet ist. Durch diese Kraftkomponente wird das Werkstück 2 in Richtung der Sektion 11d bewegt. Das Prinzip zum Transport des Werkstücks 2 ist nach rechts jenseits der Sektion 11d mit einer beliebigen Anzahl weiterer Sektionen fortsetzbar. Es kann dabei auch die pro Zeiteinheit zugeführte Luftmenge in einer folgenden Sektion jener der Sektion 11a entsprechen, woraufhin die folgenden Sektionen dann wieder entsprechend geringere Luftzuführungen aufweisen. Dadurch wird das Werkstück 2 erneut angehoben und rutscht wie in den gezeigten Sektionen 11a bis 11d wiederrum nach rechts weiter.Sections of air supply lines 11a to 11d are now designed so that by section 11a the largest volume of air per time flows in and the volume of air flowing into the respective section per time in the direction of the section 11d decreases. This will make the workpiece 2 in section 11a kept at the greatest distance to the air supply, while the distance in the following sections 11b . 11c and 11d each decreases. The workpiece, which extends over several sections here, is thereby held in an inclined position and is in the direction of the section 11d inclined downwards. This results in a force component parallel to the surface of the workpiece 2 , which is disc-shaped here, in the direction of the section 11d is directed. By this force component, the workpiece 2 in the direction of the section 11d emotional. The principle for transporting the workpiece 2 is to the right beyond the section 11d can be continued with any number of additional sections. It can also be the amount of air supplied per unit time in a following section that of the section 11a correspond, whereupon the following sections then again correspondingly lower air supply. This will make the workpiece 2 raised again and slips as shown in the sections 11a to 11d turn right again.

8 zeigt außerdem Fluidzufuhren 1c in hinteren der Seitenwand des Gehäuses 5, durch welche eine seitliche Kraft auf das Werkstück 2 ausübbar ist. Ist also das Werkstück nach hinten geneigt, so kann durch die Fluidzufuhren 1c eine Gegenkraft zu der hieraus resultierenden horizontalen Kraft erzeugt werden, mittels derer das Werkstück stabilisiert wird. 8th also shows fluid supplies 1c in the rear of the side wall of the housing 5 by which a lateral force on the workpiece 2 exercisable. So if the workpiece is inclined backwards, so can by the fluid supplies 1c a counterforce to the resulting horizontal force can be generated, by means of which the workpiece is stabilized.

9 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Die Luftzuführungen und die Luftabführungen in eine Vielzahl von Sektionen 11a bis 11h unterteilt sind. Mit jedem Sektor der Luftzufuhren ist ein Luftstrom erzeugbar, der zunächst senkrecht nach oben gerichtet ist und eine senkrecht nach oben gerichtete Kraft auf das Werkstück 2 ausübt. Darüber hinaus können seitliche Luftzufuhren 1 mit porösem Material vorgesehen sein, die eine seitliche Führung des Werkstücks 2 bewirken, wie in 8 gezeigt. Diese sind bevorzugt als Schienen entlang der Transportrichtung ausgebildet. Die in der Figur eingezeichneten Punkte stellen hierbei die Strömungsvektoren des durch die Seitlichen Luftzufuhren erzeugten Luftstromes dar. Das Werkstück 2 erstreckt sich auch hier über mehrere Sektionen 11c bis 11f, dies ist jedoch nicht wesentlich. Um eine horizontale Kraft auf das Werkstück 2 auszuüben, die dieses von einer Sektion zur nächsten Sektion transportiert, ist eine weitere Luftzuführung 10 vorgesehen, mit welcher ein Luftstrom in einem Winkel > 0° und < 90° auf die Oberfläche des Werkstücks 2 strömt, wodurch eine Kraft auf dieses ausgeübt wird. Mittels dieser Kraft wird das Werkstück 2 bewegt und kann so zwischen den Sektionen transportiert werden. Die gezeigte Vorrichtung kann als Transportband mit einer beliebigen Anzahl weiterer Sektionen beliebig verlängert werden. 9 shows another exemplary embodiment of the present invention, wherein the air supply and the air discharges in a plurality of sections 11a to 11h are divided. With each sector of the air supply, an air flow is generated, which is initially directed vertically upwards and a vertically upward force on the workpiece 2 exercises. In addition, lateral air supplies 1 be provided with porous material, the lateral guidance of the workpiece 2 cause, as in 8th shown. These are preferably designed as rails along the transport direction. The points shown in the figure here represent the flow vectors of the air flow generated by the lateral air supplies. The workpiece 2 extends here also over several sections 11c to 11f However, this is not essential. To apply a horizontal force to the workpiece 2 exercise that transports this from one section to the next section is another air supply 10 provided with which an air flow at an angle> 0 ° and <90 ° to the surface of the workpiece 2 flows, whereby a force is exerted on this. By means of this force the workpiece becomes 2 moved and can be transported between the sections. The device shown can be arbitrarily extended as a conveyor belt with any number of further sections.

10 zeigt einen Ausschnitt aus einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welchem ein Werkstück 2 über einer Luftzuführung 1b positioniert ist, die sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Werkstücks 2 erstreckt. Die Luftzuführung 1b ist von Luftabführungen 3a und 3b umgeben, zu denen benachbart jeweils wiederrum weitere Luftzuführungen 1a und 1c angeordnet sind. In dieser Anordnung ergibt sich ein zentrierender Effekt, der das Werkstück 2 gerade oberhalb der Luftzuführung 1b zentriert. 10 shows a section of an exemplary embodiment of the present invention, in which a workpiece 2 over an air supply 1b is positioned substantially over the entire width of the workpiece 2 extends. The air supply 1b is from air discharges 3a and 3b surrounded, in each case adjacent to each other further air supply 1a and 1c are arranged. In this arrangement results in a centering effect, the workpiece 2 just above the air supply 1b centered.

In den gezeigten Beispielen ist es bevorzugt, wenn die Luftzuführungen und/oder die Luftabführungen poröses Sintermaterial oder Filtermaterial aus porösem Stahl aufweisen, durch welche die Luft oder das Fluid in den Raum 2 einströmt. Anders als bei einfachen Öffnungen wird hierdurch weitgehend wirbelfreier gleichmäßiger Fluidstrom erzielt. Diese Materialien sind insbesondere dort bevorzugt, wo die Öffnung der Fluidzuführung bzw. Fluidabführung in das Gehäuse eine flächige Ausdehnung hat, also wo sie beispielsweise als Schlitz ausgestaltet ist. Auch im in 9 gezeigten Beispiel ist dieses poröse Material bevorzugt.In the examples shown, it is preferred if the air supplies and / or the air outlets comprise porous sintered or porous steel filtering material through which the air or fluid enters the room 2 flows. In contrast to simple openings, this results in largely fluid-free uniform fluid flow. These materials are particularly preferred where the opening of the fluid supply or fluid discharge into the housing has a planar extent, that is, where it is designed, for example, as a slot. Also in the 9 As shown, this porous material is preferred.

Die Porengröße kann dabei z. B. zwischen 1 und 200 μm liegen. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Porengröße der Luftzufuhren kleiner ist als jene der Luftabfuhren. Dadurch kann ein konstanter Luftstrom durch das Gehäuse erzielt werden, auch wenn die Luft mit einem deutlich höheren Druck zugeführt wird, als sie abgeführt wird. Experimente zeigen, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Porengröße der Sintereinsätze und der oberflächenbezogenen spezifischen Dichte besteht. Dadurch lassen sich für unterschiedlichste Werkstücke und Materialien spezifische Transportvorrichtungen wie oben beschrieben konstruieren, die ein Maximum an Kontroll- und Wirkungsgrad erzielen. Es kann beispielsweise auch die untere Transportebene durch zwei Führungsschienen ersetzt werden, wodurch bereits deutlich weniger Luft zugeführt werden musste und mehr Luft abgeführt werden konnte, der Luft-Masse-Strom also verringert werden konnte.The pore size can be z. B. between 1 and 200 microns. It is preferred if the pore size of the air supply is smaller than that of the air discharges. As a result, a constant flow of air through the housing can be achieved, even if the air is supplied at a significantly higher pressure than it is discharged. Experiments show that there is a direct correlation between the pore size of the sintering inserts and the surface specific density. As a result, specific transport devices as described above can be constructed for a wide variety of workpieces and materials, which achieve maximum control and efficiency. It can, for example, the lower transport plane are replaced by two guide rails, which already significantly less air had to be supplied and more air could be removed, the air mass flow could thus be reduced.

Die in den Beispielen gezeigten Luftabführungen können besonders bevorzugt auch Vakuumerzeuger bzw. Pumpen aufweisen, durch die Fluid kontrolliert abgesaugt wird. Durch Vorsehen unterschiedlicher Pumpengrößen bei Luftzuführungen mit den oben beschriebenen porösen Materialien kann die Luftströmung unterschiedlich stark ausgestaltet werden.The air outlets shown in the examples may particularly preferably also have vacuum generators or pumps through which the fluid is sucked off in a controlled manner. By providing different pump sizes at air feeds with the porous materials described above, the air flow can be configured differently strong.

Durch eine in Kammern unterteilte Vorrichtung aus der unteren Ebene kann das durchgehende Sintermaterial beispielsweise durch den Einsatz von Ventilinseln partiell angesteuert werden. Dieses kann beispielsweise genutzt werden, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, also den Luftverbrauch zu minimieren, oder um gezielte Effekte des Beschleunigens oder des Abbremsens der Werkstücke zu realisieren.By a subdivided into chambers device from the lower level, the continuous sintered material can be partially controlled, for example by the use of valve islands. This can be used, for example, to increase the efficiency, ie to minimize air consumption, or to realize targeted effects of accelerating or decelerating the workpieces.

Die Erfindung ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik insbesondere die folgenden Vorteile.In particular, the invention offers the following advantages over the prior art.

Der Ausschluss des Atmosphärendruckes schafft ein vollständig regelbares Stömungssystem. Eine eigene Schutzatmosphäre kann erzeugt werden. Schaffung eines Schienensystems durch freie Größenwahl des Sintereinsatzes oder Sintermateriales ist möglich. Das Luftpolster unter dem Bauteil oder Material und damit der Luftverbrauch werden um ein vielfaches durch die unterschiedlichen Porengrößen sowie das Schienensystem reduziert. Die schädliche Druckerhöhung im Zentrum der Auflagefläche des Objektes wird eliminiert, was zu einem stabilen Flugverhalten führt. Durch diese konzentrierte und gezielte Zwangsanströmung kann der Wirkungsgrad erneut gesteigert werden.The exclusion of the atmospheric pressure creates a completely controllable flow system. An own protective atmosphere can be created. Creation of a rail system by free choice of size of sintered or sintered material is possible. The air cushion under the component or material and thus the air consumption are reduced by a multiple due to the different pore sizes and the rail system. The harmful pressure increase in the center of the bearing surface of the object is eliminated, resulting in a stable flight behavior. Through this concentrated and targeted forced flow, the efficiency can be increased again.

In der Bauteil- oder Materialmitte kann eine Vorrichtungslücke entstehen, welche zur Detektierung oder Bearbeitung genutzt werden kann.In the middle of the component or material, a device gap can arise, which can be used for detection or processing.

Eine Handhabung von nahezu allen Objekten, die in eine beliebige Richtung mindestens eine gerade Kante besitzen, wird ermöglicht.Handling of almost all objects that have at least one straight edge in any direction is made possible.

In der unteren Vorrichtungsebene kann dann die transversale Schrägstellung durch unterschiedliche Druckzustände oder Porengrößen der entsprechenden einzelnen „Schienen” realisiert werden.In the lower device level, the transverse skew can then be realized by different pressure states or pore sizes of the corresponding individual "rails".

Durch die beschriebene transversale Schrägstellung der Bauteile oder Materialien auf der unteren Ebene entsteht eine Hangabtriebskraft am Bauteil oder Material. Durch den seitlichen Luftstrom wird diese Kraft kompensiert. Es entsteht ein Kräftegleichgewicht, wodurch die Bauteile oder Materialien berührungslos im Gleichgewicht gehalten werden. Hierdurch ist es erstmals möglich, Bauteile oder Materialien vollständig berührungslos zu kontrollieren.The described transverse skew of the components or materials on the lower level creates a downgrade force on the component or material. The lateral air flow compensates for this force. It creates a balance of power, whereby the components or materials are kept in contact without contact. This makes it possible for the first time to control components or materials completely non-contact.

Durch gezieltes Abführen der Druckluft mit Hilfe der unteren und seitlichen Ebenen können gezielt zentrierende Effekte erzeugt und Störungen, wie z. B. Schwingungen oder Flatterbewegungen des Materials oder Bauteils, vermieden werden. Gelöst wird das Abführen der Druckluft z. B. durch ein „Schienensystem”, bei dem mindestens zwei Vorrichtungen zum Erzeugen eines Schwebezustandes (Luftzuführungen) aus der unteren Ebene verwendet werden. Auf diese Weise können die Lücken zwischen den „Schienen” als gezielte Luftabfuhr der überflüssigen Luft genutzt werden.By targeted removal of the compressed air with the help of the lower and lateral planes targeted centering effects can be generated and disturbances such. B. vibrations or fluttering movements of the material or component can be avoided. Solved the discharge of compressed air z. B. by a "rail system", in which at least two devices for generating a floating state (air supplies) are used from the lower level. In this way, the gaps between the "rails" can be used as targeted air removal of superfluous air.

Durch die Segmentierung muss nur der jeweilige Bereich mit Druckluft versorgt werden, der auch das Bauteil oder Material tragen soll. Dies stellt zwar einen Mehraufwand der Steuerelektronik dar, aber die Steigerung des Wirkungsgrades ist enorm. Zudem kommen weitere Kontrollmöglichkeiten dem Bauteil oder Material zu gute. Man kann mit unterschiedlichen Kammerdrücken leichte Kräfte auf das Bauteil oder Material ausüben, um dadurch beispielsweise einen Vortrieb des Bauteils oder Materials mittels Kippen zu erreichen.Due to the segmentation, only the respective area must be supplied with compressed air, which is also to carry the component or material. Although this represents an additional expense of the control electronics, but the increase in efficiency is enormous. In addition, further control options the component or material to good. It is possible to exert slight forces on the component or material with different chamber pressures in order to achieve, for example, a propulsion of the component or material by means of tilting.

Durch das berührungslose Beschleunigen oder Abbremsen der Bauteile oder Materialien kommt es im Gegensatz zu berührenden Technologien zu keiner Beschädigung oder Kontamination der Bauteile oder Materialien.Non-contact acceleration or deceleration of the components or materials, in contrast to contacting technologies, does not damage or contaminate the components or materials.

Auch kommt es durch das berührungslose Positionieren und Vereinzeln der Bauteile oder Materialien im Gegensatz zu berührenden Technologien zu keiner Beschädigung oder Kontamination der Bauteile oder Materialien.In addition, contactless positioning and separation of the components or materials, in contrast to contacting technologies, does not damage or contaminate the components or materials.

Claims

Device for handling workpieces with a housing which has at least one fluid supply and at least one fluid outlet, wherein the at least one fluid supply and the at least one fluid outlet are arranged such that a fluid can be supplied to the housing via the at least one fluid supply and via the at least one Fluid discharge from the housing is dissipated so that when a workpiece is in the housing, it is durable by the force of a flow of the fluid in a floating state, and wherein the housing is closed against fluid exchange by other means than via the at least one fluid supply and the at least one fluid discharge.

Device according to the preceding claim, characterized in that the fluid is gas, preferably air.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has at least two fluid supply lines and at least one fluid outlet, which open into a bottom of the housing in the latter, wherein the two fluid supply lines are arranged symmetrically around the fluid discharge.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a polygonal, preferably a quadrangular cross section in a plane of the flow of the fluid and / or is cuboidal.

Device according to the preceding claim, characterized in that a further one of the fluid discharges is arranged in at least one edge of the housing, preferably in two parallel edges bounding the underside, particularly preferably in all edges parallel to one direction.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has at least two fluid feeds, which open into a bottom of the housing in this, via one of the fluid feeds a larger volume of fluid per time can be supplied than via the other fluid supply, so that the Workpiece in a relation to the horizontal position by an angle greater than zero degrees, preferably greater than or equal to 0.1 degrees, more preferably greater than or equal to 0.5 °, more preferably greater than or equal to 1 ° and / or preferably less than or equal to 5 ° , preferably less than or equal to 3 °, more preferably less than or equal to 2 °, inclined position is durable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the housing with a plane in which the workpiece is durable with respect to the horizontal by an angle greater than zero degrees, preferably greater than or equal to 0.1 degrees, more preferably greater than or equal to 0.5 °, particularly preferably greater than or equal to 1 ° and / or preferably less than or equal to 5 °, preferably less than or equal to 3 °, more preferably less than or equal to 2 °, is inclined.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fluid supply opens at one side of the housing in this, so that a horizontal force is exerted on a workpiece when it is in the housing, wherein preferably the workpiece inclined in the direction of this fluid supply is stable in the suspended state.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fluid feeds and / or at least one of the fluid discharges where it opens into the housing, comprises or consists of porous sintered material and / or porous steel filter material, through which the fluid in the housing can be introduced or derived from the housing, wherein preferably a pore size of the material for the fluid feeds is ≥ 1 μm, preferably ≥ 2 μm and / or ≤ 10 μm, preferably ≤ 6 μm, and / or a pore size of the material for the fluid discharges is preferred ≥ 30 microns, more preferably ≥ 50 microns and / or ≤ 200 microns, preferably ≤ 120 microns, preferably ≤ 100 microns, more preferably ≤ 80 microns.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the fluid feeds comprise or consist of porous sintered material and / or filter material made of porous steel, through which the fluid can be introduced into the housing, wherein the material of that fluid supply, through which a larger volume of fluid per time can be fed , has a larger pore size than the material of the other fluid supply.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two fluid drains in the bottom of the housing and / or at least one side, preferably in all sides of the housing, are arranged so that a workpiece when it is in the housing, in a predetermined horizontal position can be positioned.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that via at least one of the fluid feeds fluid at a pressure greater than an ambient pressure outside the housing can be fed and / or sucked via at least one of the fluid discharges fluid with a pressure less than an ambient pressure outside the housing is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has at least one fluid supply, with which fluid can be introduced into the housing so that the fluid flow emanating from it meets at an angle to the workpiece so that it has a horizontal force component on the Exerts workpiece with which preferably the workpiece can be accelerated, slowed down or preserved.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fluid feeds and / or at least one of the fluid discharges is ausgestalte as elongated opening to the interior of the housing, which preferably extends with its longitudinal direction parallel to a side wall of the housing, and / or that Most of these openings are parallel to each other.

Device according to the preceding claim, characterized in that at least at least one of the fluid supply and / or fluid discharges in the longitudinal direction is subdivided into a plurality of sectors, which can preferably be switched separately permeable to fluid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing is divided into a plurality of sectors, each having at least one fluid supply and at least one fluid removal and which are arranged so that when a workpiece is in the housing, the workpiece through the force effect of the flow of the fluid in a suspended state is durable.

Device according to one of the two preceding claims, characterized in that the fluid feeds and fluid discharges are arranged and configured so that the workpiece is movable by the fluid flows in each case from a sector of the fluid supply or discharge or the housing to an adjacent sector.

Device according to one of the preceding claims, characterized by at least one arranged on an underside of the housing handling device or at least one arranged on the underside of the housing detector.

Method for handling workpieces, wherein the workpiece is housed in a housing and the fluid is supplied to the housing via at least one fluid supply and fluid is discharged via at least one fluid discharge in such a way that the workpiece is kept in a floating state by the force effect of a flow of the fluid and wherein the housing is closed to fluid exchange in other ways than via the at least one fluid supply and the at least one fluid removal.

Method according to the preceding claim, characterized in that the housing fluid is supplied through an underside of the housing at least two locations with different volumes of fluid per time so that the workpiece is inclined relative to the horizontal by an angle greater than zero degrees, preferably the housing is also supplied by at least one side wall fluid for lateral guidance of the workpiece.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out with a device according to one of claims 1 to 18.