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Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zur Förderung von Transportgütern.
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Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Supraleiter-Fördereinrichtung ist ein Aktor mit einem beweglich daran aufgenommenen Schlitten für die Bereitstellung der zur Förderung der Transportgüter notwendigen Bewegungen vorgesehen. Dem Schlitten ist eine Trageinrichtung zugeordnet, die auf die zu transportierenden Transportgüter abgestimmt ist und beispielsweise eine Aufnahme aufweist, die eine Festlegung des jeweiligen Transportguts ermöglicht. Der Schlitten und die Trageinrichtung sind ihrerseits derart aufeinander abgestimmt, dass die Trageinrichtung unter Einhaltung eines Schwebespalts kontaktlos kraftübertragend mit dem Schlitten gekoppelt ist. Die hierdurch gebildete Schwebelagerung für die Trageinrichtung ist vorzugsweise derart konzipiert, dass die Trageinrichtung den Bewegungen des Schlittens längs des Bewegungswegs folgt, ohne dass hierzu eine zusätzliche Zufuhr von Antriebsenergie oder eine zusätzliche Einleitung von Antriebskräften auf die Trageinrichtung erforderlich ist. Eine hierzu vorgesehene Supraleiteranordnung umfasst vorzugsweise einen Typ-II-Supraleiter oder Hochtemperatursupraleiter, der beispielhaft aus Yttriumbariumkupferoxid (YBCO) hergestellt ist und der bei Abkühlung auf oder unter eine materialspezifische Sprungtemperatur supraleitende Eigenschaften aufweist.
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Diese supraleitenden Eigenschaften bestehen unter Anderem darin, dass in der Supraleiteranordnung ein während der Abkühlung auf oder unter die Sprungtemperatur einwirkendes äußeres Magnetfeld in Form von sogenannten „Flußschläuchen“ im Supraleitermaterial „gespeichert“ werden kann (dieser Vorgang wird auch als Pinning bezeichnet) und die Supraleiteranordnung nachfolgend bei Beibehaltung oder weiterer Unterschreitung der Sprungtemperatur einer Änderung des äußeren Magnetfelds entgegenwirkt. Dementsprechend bildet die Supraleiteranordnung mit einer zugeordneten Permanentmagnetanordnung, die einen oder mehrere Permanentmagnete umfassen kann, beispielhaft ein kontaktloses Festlager.
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Eine besondere Eigenschaft der magnetischen Wechselwirkungen zwischen den beiden Magnetanordnungen besteht darin, dass in den Schwebespalt zwischen Schlitten und Trageinrichtung eine Trennschicht, beispielsweise eine Gehäusewand, eingebracht werden kann, so dass beispielsweise der Aktor und der Schlitten außerhalb eines Gehäuses angeordnet sind und dennoch die innerhalb des Gehäuses angeordnete Trageinrichtung manipulieren kann, insbesondere längs des Bewegungswegs bewegen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fördereinrichtung bereitzustellen, bei der komplexe Bewegungswege für die Trageinrichtung verwirklicht werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fördereinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei sind wenigstens zwei aneinandergrenzend angeordnete Aktoren vorgesehen, die jeweils wenigstens einen Grundkörper und einen beweglich längs eines Bewegungswegs am Grundkörper gelagerten Schlitten umfassen, wobei der Schlitten eine erste Magnetanordnung aufweist und wobei eine Trageinrichtung, die zur Aufnahme eines Transportguts ausgebildet ist, eine zweite Magnetanordnung umfasst, wobei die eine Magnetanordnung eine Permanentmagnetanordnung und die andere Magnetanordnung eine Supraleiteranordnung umfasst und wobei die Magnetanordnungen für eine ortsfeste Schwebelagerung der Trageinrichtung am Schlitten durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen ausgebildet sind und wenigstens eine der Magnetanordnungen ein Umschaltmittel umfasst, das für eine zeitweilige Beeinflussung der magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen ausgebildet ist, um eine Umschaltung zwischen der ortsfesten Schwebelagerung und einer linearen Schwebelagerung für die Trageinrichtung zu bewirken.
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Durch die Kombination von wenigstens zwei Aktoren, die voneinander unabhängige Bewegungswege bestimmen und die in einer Weise aneinandergrenzend angeordnet werden können, dass die Trageinrichtung von einem Schlitten an den anderen Schlitten übergeben werden kann, ist eine Gestaltung von komplexen Bewegungswegen möglich. Dabei kann wahlweise vorgesehen werden, dass die beispielhaft zur Bereitstellung von geradlinigen Bewegungswegen ausgebildeten Aktoren jeweils endseitig aneinandergereiht werden, so dass sich ein geradliniger Bewegungspfad aus den einzelnen geradlinigen Bewegungswegen ergibt. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die beispielhaft zur Bereitstellung von geradlinigen Bewegungswegen ausgebildeten Aktoren jeweils endseitig aneinandergrenzend in vorgebbaren Winkelstellungen, insbesondere in rechten Winkeln, zueinander angeordnet werden, so dass beispielsweise ein Gitternetz von möglichen Bewegungspfaden aus den einzelnen Bewegungswegen gebildet werden kann. Bei einer weiteren Alternative für die Anordnung der Aktoren kann vorgesehen werden, dass wenigstens ein erster Aktor rechtwinklig oder in einem anderen Winkel zu wenigstens einem zweiten Aktor angeordnet wird, wobei ein Endbereich des ersten Aktors an einem zentralen Bereich des zweiten Aktors anliegt. Hierdurch lassen sich weitere Varianten eines Gitternetzes mit unterschiedlichen Bewegungspfaden erzielen.
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Grundsätzlich ist hierbei vorgesehen, dass zwischen dem Schlitten des Aktors und der Trageinrichtung eine ortsfeste Schwebelagerung ausgebildet ist, so dass die Trageinrichtung einer Bewegung des Schlittens längs des Bewegungswegs folgt. Sofern ein Bewegungspfad als Kombination von wenigstens zwei Bewegungswegen vorgesehen ist, muss an einer Kontaktstelle zwischen den beiden Bewegungswegen eine Übergabe der Transporteinrichtung von einem Schlitten auf den anderen Schlitten erfolgen. Um diese Übergabe zu ermöglichen, muss eine zeitweilige Veränderung der ortsfesten Schwebelagerung zwischen dem Schlitten und der Transporteinrichtung erzielt werden. Diese zeitweilige Veränderung der ortsfesten Schwebelagerung erfolgt mit Hilfe des Umschaltmittels, das zeitweilig einen Einfluss auf die magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen ausübt, so dass die gewünschte Umschaltung zwischen der ortsfesten Schwebelagerung und einer linearen Schwebelagerung für die Trageinrichtung bewirkt werden kann. Vorzugsweise ist eine reversible Einflussnahme vom Umschaltmittel auf die magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen vorgesehen, so dass nach einer Aktivierung des Umschaltmittels zu einem ersten Zeitpunkt und einer nachfolgenden Deaktivierung des Umschaltmittels zu einem zweiten Zeitpunkt erneut eine ortsfeste Schwebelagerung zwischen der Trageinrichtung und dem jeweiligen Schlitten vorliegt. Während der Aktivierung des Umschaltmittels, also zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt, erfolgt die Übergabe der Trageinrichtung zwischen den Schlitten der im Kontaktbereich aneinandergrenzenden Aktoren, so dass die Trageinrichtung einen bereits zurückgelegten Bewegungsweg verlässt und nach Verstreichen des zweiten Zeitpunkts einen angrenzenden, neuen Bewegungsweg beginnen kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn die erste Magnetanordnung des Schlittens als Permanentmagnetanordnung und die zweite Magnetanordnung der Trageinrichtung als Supraleiteranordnung ausgebildet ist oder dass die erste Magnetanordnung des Schlittens als Supraleiteranordnung ausgebildet ist und dass die zweite Magnetanordnung der Trageinrichtung als Permanentmagnetanordnung ausgebildet ist. Bei einer Ausgestaltung des Schlittens mit der Permanentmagnetanordnung ist vorteilhaft, dass die mit der Supraleiteranordnung ausgerüstete Trageinrichtung in einem separat ausgebildeten, baulich getrennten Raum aufgenommen werden kann und eine Beibehaltung oder Unterschreitung der Sprungtemperatur durch Abkühlung dieses Raums gewährleistet werden kann, während der Aktor in einer weniger anspruchsvollen Umgebung, insbesondere bei üblicher Raumtemperatur, betrieben werden kann. Bei einer Ausgestaltung des Schlittens mit der Supraleiteranordnung ist vorteilhaft, dass die Supraleiteranordnung mittels einer dem Aktor zugeordneten Kühleinrichtung auf oder der Sprungtemperatur gehalten werden kann und dass die Trageinrichtung in einer Umgebung bewegt werden kann, in der unkritische Bedingungen, beispielsweise übliche Raumklimabedingungen vorliegen. Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Supraleiteranordnung der Trageinrichtung oder des Schlittens in einem Isolierbehälter aufgenommen ist, so dass eine besonders kompakte Bauweise für die Fördereinrichtung erzielt werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umschaltmittel eine Stelleinrichtung umfasst, die für eine Relativbewegung eines Teilbereichs der Magnetanordnung und/oder für eine Relativbewegung einer der Magnetanordnung zugeordneten, beweglich gelagerten Abschirmeinrichtung ausgebildet ist. Die Stelleinrichtung kann für eine elektromechanische, elektrische oder fluidische Bereitstellung einer Relativbewegung, insbesondere als elektrischer Getriebemotor, als elektrischer Spindelmotor, als Piezosteller, als Hydraulikzylinder oder Pneumatikzylinder ausgebildet sein. Mit der Stelleinrichtung kann beispielsweise ein Magnetfeldlinienverlauf einer Permanentmagnetanordnung variiert werden, indem Teilbereiche der Permanentmagnetanordnung relativ zueinander bewegt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, Teilbereiche der Supraleiteranordnung relativ zueinander zu bewegen, um eine Magnetfeldprägung der Supraleiteranordnung zu verändern und damit die gewünschte Veränderung der ortsfesten Schwebelagerung in die linearbewegliche Schwebelagerung zu bewirken. Ergänzend oder alternativ zu einer Relativbewegung von Teilbereichen der Permanentmagnetanordnung und/oder der Supraleiteranordnung kann vorgesehen sein, mit Hilfe der Stelleinrichtung eine Abschirmeinrichtung zwischen einer Ruhestellung ohne Abschirmwirkung und einer Funktionsstellung mit Abschirmwirkung zu bewegen, wobei aufgrund des Vorliegens einer Abschirmwirkung die gewünschte Umschaltung von der ortsfesten Schwebelagerung zur linearbeweglichen Schwebelagerung erfolgen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umschaltmittel als schaltbare magnetische Flussquelle ausgebildet ist, die für eine zeitweilige Bereitstellung eines magnetischen Flusses an wenigstens eine der Magnetanordnungen ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Umschaltmittel als Magnetspule oder Magnetspulenanordnung ausgebildet, die bei Bereitstellung eines Spulenstroms einen magnetischen Fluss bereitstellt und somit eine Beeinflussung der magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen bewirken kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Umschaltmittel als Anordnung von relativbeweglich zueinander gelagerten Permanentmagneten ausgebildet ist, die in Abhängigkeit von einer relativen Stellung zueinander einen variablen magnetischen Fluss bereitstellen können.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Umschaltmittel im Schlitten und/oder in der Traganordnung ausgebildet ist und/oder dass an einem Übergangsbereich zwischen zwei Aktoren eine Energiequelle angeordnet ist, die für eine Energieeinkopplung an das Umschaltmittel ausgebildet ist. Mit einer solchen Anordnung des Umschaltmittels kann eine kompakte Gestaltung der Fördereinrichtung gewährleistet werden. Bei der Energiequelle handelt es sich beispielsweise um eine Stromquelle für eine kontaktgebundene Bereitstellung elektrischer Energie an das Umschaltmittel oder um eine Feldquelle wie einen Induktionsfeldgenerator oder eine Lichtquelle, um eine kontaktlose Energiebereitstellung an die Umschaltmittel über eine induktive oder optische Kopplung zwischen Energiequelle und Umschaltmittel zu ermöglichen.
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Bevorzugt sind die Energiequelle und der Schlitten und/oder die Traganordnung mit Kopplungsmitteln für eine kontaktlose Energieeinkopplung von der Energiequelle zum Umschaltmittel ausgebildet. Hierbei kann es sich insbesondere um induktive und/oder optische Kopplungsmittel handeln, beispielsweise um gegenüberliegend angeordnete Magnetspulen für eine induktive Energieübertragung oder um eine Anordnung einer Lichtquelle und eines Lichtempfängers für eine optische Energieübertragung.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem Übergangsbereich zwischen zwei Aktoren eine Antriebseinrichtung für eine Bereitstellung von Antriebskräften auf die Traganordnung ausgebildet ist, wobei die Antriebseinrichtung als elektromechanischer oder fluidmechanischer Steller oder als magnetische Flussquelle für eine kontaktbehaftete oder kontaktlose Einleitung der Antriebskräfte auf die Traganordnung ausgebildet ist. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung mit einem beweglichen Ausleger an der Traganordnung angreift, um diese von einem ersten Schlitten auf einen zweiten Schlitten zu bewegen. Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung für eine kontaktlose Einleitung von Antriebskräften ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise mittels eines magnetischen Wanderfelds erreicht werden, das von der Antriebseinrichtung bereitgestellt wird und das auf die Traganordnung einwirkt und diese von einem ersten Schlitten auf einen zweiten Schlitten bewegt.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Umschaltmittel eine Magnetspule zur Abschwächung oder Verstärkung von magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Magnetanordnungen umfasst.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Umschaltmittel eine Anordnung mehrerer Magnetspulen für eine Bereitstellung von, insbesondere längs eines Bewegungswegs für die Traganordnung zwischen den beiden Schlitten gerichteten, Wandermagnetfeldern, umfasst.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aktoren aus der Gruppe: Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, elektrischer Linearmotor, elektrischer Spindelantrieb, Förderband, ausgebildet sind.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
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1 eine Vorderansicht einer exemplarisch aus zwei Aktoren aufgebauten Fördereinrichtung mit zugeordneter Energiequelle,
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2 eine Draufsicht auf die Fördereinrichtung gemäß der 1,
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3 eine Vorderansicht der Energiequelle gemäß den 1 und 2,
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4 eine Vorderansicht eines Schlittens gemäß den 1 und 2,
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5 eine Draufsicht auf den Schlitten gemäß der 4,
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6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Schlittens in einer ersten Funktionsstellung, und
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7 eine Draufsicht auf die weitere Ausführungsform eines Schlittens in einer zweiten Funktionsstellung.
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Eine in den 1 und 2 schematisch dargestellte Fördereinrichtung 1 umfasst rein exemplarisch einen ersten Aktor 2 und einen zweiten Aktor 3. Beispielhaft sind beide Aktoren 2, 3 als pneumatische Schlitzzylinder ausgebildet, bei denen ein Schlitten 6, 7 linearbeweglich an einem Grundgehäuse 4, 5 aufgenommen ist. Durch frei wählbare Beaufschlagung jeweils eines von zwei im jeweiligen Grundkörper 4, 5 ausgebildeten, nicht sichtbaren Arbeitsraums mit Druckluft wird eine Bewegung des jeweiligen Schlittens 6, 7 längs eines exemplarisch geradlinigen Bewegungswegs 8, 9 hervorgerufen. Beispielhaft sind die beiden Aktoren 4, 5 koaxial und mit einander zugewandten und aneinander angrenzenden Endbereichen angeordnet, so dass die Bewegungswege 8, 9 auf einer gemeinsamen Geraden liegen und einen stetigen und geradlinigen Bewegungspfad 14 bilden. Bei einer nicht dargestellten Variante einer Fördereinrichtung sind mehrere Aktoren jeweils rechtwinklig zueinander angeordnet, so dass die Bewegungswege ein Gitternetz mit einer Vielzahl von möglichen Bewegungspfaden bilden.
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Jeder der in den 4 und 5 näher dargestellten Schlitten 6, 7 ist mit einer ersten Magnetanordnung 10 ausgestattet, bei der es sich exemplarisch um eine Permanentmagnetanordnung 11 aus einer Vielzahl von Permanentmagneten 12 handelt, die aufgrund ihrer individuellen Flußdichte und ihrer individuellen Polarisierung einen vorgebbaren Magnetfeldlinienverlauf aufweisen. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Permanentmagnete 12 als quaderförmige Stabmagnete ausgebildet sind und gemäß der Darstellung der 5 in parallelen Reihen 15, 16 angeordnet sind, wobei jeweils eine Reihe 15 unmittelbar benachbart zu einer Reihe 16 angeordnet ist. Ferner weisen jeweils benachbarte Permanentmagnete 12 innerhalb der jeweiligen Reihen 15 bzw. 16 eine gleichsinnige Polarisierung auf. Zwischen den Reihen 15 und 16 sind gemäß der 5 jeweils aneinandergereihte Magnetspulen 18 angeordnet, die exemplarisch in einer Reihe 19 aufgereiht sind. Unterhalb der Magnetspulen 18 sind in gleicher Längsteilung wie die Permanentmagnete 12 der Reihen 15, 16, jedoch mit doppelter Breite ausgebildete kubische Permanentmagnete 17, 20 angeordnet. Dabei weisen benachbart angeordnete Permanentmagnete 17, 20 gegensinnige Polungen auf und stellen einen Magnetfeldlinienverlauf bereit, der die Magnetspulen 18 durchsetzt, was durch die den Magnetspulen 18 zugeordneten Polungsrichtungen N und S angedeutet wird. Dieser Magnetfeldlinienverlauf kann bei Bereitstellung von elektrischer Energie an die Magnetspulen 18 übersteuert werden, wodurch mit der Kombination der Magnetspulen 18 und der Permanentmagnete 17, 20 ein nachstehend näher beschriebenes Umschaltmittel 21 gebildet wird. Exemplarisch sind die Magnetspulen 18 innerhalb der Reihe 19 jeweils mit zueinander parallelen Wicklungsachsen 22 angeordnet und weisen jeweils kreiszylindrisch angeordnete Spulenwindungen 23 auf rotationssymmetrisch zu den Wicklungsachsen 22 ausgebildeten Wicklungskörpern 24 auf.
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Rein exemplarisch sind sowohl die Permanentmagnete 12, 17, 20 als auch die Magnetspulen 18 in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen in gleicher Teilung angeordnet.
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Gemäß der Darstellung der 4 befindet sich unterhalb eines aus den Reihen 15, 16 der Permanentmagnete 12 und der Reihe 19 der Magnetspulen 18 gebildeten Oberteils des Schlittens 6, 7 randseitig unterhalb jeweils einer der Reihen 15, 16 der Permanentmagnete 12 eine Reihe 25 von Magnetspulen 27. Die Wicklungsachsen 28 dieser Magnetspulen 27 sind quer zu den Wicklungsachsen 22 der Magnetspulen 18 ausgerichtet, so dass sie beispielsweise in der Darstellung der 4 senkrecht zur Darstellungsebene verlaufen. Der Aufbau der Magnetspulen 27 entspricht exemplarisch dem Aufbau der Magnetspulen 18. Während die Magnetspulen 18 mit den Permanentmagneten 17, 20 das Umschaltmittel 21 bilden, sind die Magnetspulen 27 einer Energieübertragungseinrichtung zugehörig, die eine Energiequelle 29 umfasst, wie sie in den 1, 2 und 3 erkennbar ist. Die Magnetspulen 27 und die Energiequelle 29 dienen einer kontaktlosen Bereitstellung von Energie an die Umschalteinrichtung 21, wie nachstehend näher beschrieben wird. Hierzu umfasst die Energiequelle 29 neben einer nicht näher dargestellten Stromquelle und einer ebenfalls nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinrichtung eine Reihe 30 von Magnetspulen 31, die für eine induktive Kopplung mit den Magnetspulen 27 vorgesehen sind, um kontaktlos elektrische Energie an die Magnetspulen 18 bereitstellen zu können.
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Ferner umfasst die Fördereinrichtung 1 eine Trageinrichtung 32, die rein schematisch als Quader dargestellt ist und die an einer dem Schlitten 6, 7 zugewandten Unterseite als zweite Magnetanordnung 13 einen beispielhaft plattenförmig ausgebildeten Supraleiter 33 umfasst. Der Supraleiter 33 ist vorzugsweise aus YBCO hergestellt und weist eine nicht näher dargestellte Magnetfeldprägung auf, die dem Magnetfeldlinienverlauf der aus den Permanentmagenten 12, 17, 20 gebildeten Permanentmagnetanordnung 11 entspricht. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Supraleiter 33 während einer Abkühlung auf oder unter seine materialspezifische Sprungtemperatur in der Weise gegenüber einem der Schlitten 6 oder 7 angeordnet wird, in der dann auch die spätere Nutzung der Trageinrichtung 32 erfolgen soll. Aufgrund der Einwirkung des von der Permanentmagnetanordnung 11 bestimmten Magnetfeldlinienverlaufs auf den Supraleiter 33 während der Abkühlung auf oder unter seine Sprungtemperatur wird der Magnetfeldlinienverlauf in Form von Flußschläuchen in den Supraleiter 33 eingeprägt (Pinning). Die Flussschläuche wirken einer Veränderung des von außen aufgeprägten Magnetfeldlinienverlaufs entgegen, so dass die Trageinrichtung 32 innerhalb eines konstruktiv vorgebbaren Kraftintervalls ihre räumlichen Lage gegenüber dem Schlitten 6 oder 7 beibehält und damit auch einen Schwebespalt 34 ohne weitere Energiezufuhr aufrecht erhält. In Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, in denen die Fördereinrichtung 1 betrieben wird, ist gegebenenfalls eine aktive Kühlung des Supraleiters 33 erforderlich, die beispielhaft durch eine in der Trageinrichtung integrierte, nicht dargestellte Kühleinrichtung bewirkt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Supraleiter 33 in einem nicht dargestellten Isolierbehälter aufgenommen ist und periodisch wiederkehrend oder bedarfsabhängig abgekühlt wird.
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Aufgrund des Magnetfeldlinienverlaufs der Permanentmagnetanordnung 11 und der Magnetfeldprägung des Supraleiters 33 bilden die Trageinrichtung 32 und der Schlitten 6 bzw. 7 eine ortsfeste Schwebelagerung ausbilden. Hierdurch wird zunächst, also ohne eine Strombeaufschlagung der Magnetspulen 18, eine Übergabe der Trageinrichtung 32 von einem der Schlitten 6, 7 auf den anderen der Schlitten 6, 7 verhindert. Um eine Bewegung der Trageinrichtung 32 längs des Bewegungspfads 14 zu ermöglichen, sind die Umschaltmittel 21 vorgesehen, die den Schlitten 6, 7 zugeordnet sind und deren Funktion nachstehend erläutert wird.
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Zunächst wird davon ausgegangen, dass die Trageinrichtung 32 mit einem nicht näher dargestellten Transportgut, beispielsweise einem an unterschiedlichen, nicht dargestellten Bearbeitungsstationen längs des Bewegungspfads 14 zu bearbeitenden Werkstück beladen ist und rein exemplarisch mit Hilfe des Aktors 4 und des Schlittens 6 längs des Bewegungswegs 8 in Richtung eines Übergangsbereichs 35 zum Aktor 5 bewegt wird. Bei Erreichen des Übergangsbereichs 35 wird die Bewegung des Schlittens 6 abgebremst, ferner wird exemplarisch davon ausgegangen, dass sich zu diesem Zeitpunkt der Schlitten 7 ebenfalls im Übergangsbereich befindet.
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Da die Trageinrichtung 32 mit dem Schlitten 6 aufgrund der magentischen Wechselwirkung der Permanentmagnete 17, 20 mit dem Supraleiter 33 eine ortsfeste Schwebelagerung ausbildet, müssen für eine Übergabe der Trageinrichtung 32 an den Schlitten 7 zusätzliche Maßnahmen eingeleitet werden. Diese Maßnahmen bestehen rein exemplarisch bei der Fördereinrichtung 1 darin, dass die Magnetspulen 31 der Energiequelle 29 selektiv mit Spulenströmen, insbesondere mit Wechselströmen, beaufschlagt werden, wodurch eine individuelle induktive Energieeinkopplung auf die jeweils gegenüberliegenden Magnetspulen 27 der Schlitten 6 und 7 erfolgen kann. Beispielhaft ist vorgesehen, dass jede der Magnetspulen 27 elektrisch unter Zwischenschaltung einer nicht näher dargestellten elektronischen Schaltung, insbesondere einer Gleichrichterschaltung, mit den jeweiligen an gleicher Stelle längs des Bewegungswegs in den Reihen 15, 16, 17 angeordneten Magnetspulen 18 verbunden ist.
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Somit kann über die induktive Energieeinkopplung ausgehend von der Energiequelle 29 ein längs des Bewegungspfads verlaufendes Wanderfeld erzeugt werden, das der Magnetfeldlinienverlauf der Permanentmagnete 17, 20 der beiden Schlitten 6, 7 in einer Weise überlagert, dass bei Beibehaltung des Schwebespalts 34 eine Relativbewegung der Trageinrichtung 32 erfolgt, die rein exemplarisch vom Schlitten 6 zum Schlitten 7 gerichtet ist. Somit findet durch die Einwirkung der Umschaltmittel 21 eine zeitweilige Umschaltung der durch die Trageinrichtung 32 und den Schlitten 6 gebildeten ortsfesten Schwebelagerung in eine lineare Schwebelagerung zwischen Trageinrichtung 32 und den beiden Schlitten 6 und 7 statt.
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Alternativ kann vorgesehen werden, dass lediglich eine Umschaltung der durch die Trageinrichtung 32 und den Schlitten 6 gebildeten, durch die Permanentmagnete 17, 20 und den Supraleiter 33 bestimmte ortsfesten Schwebelagerung in eine schiebebewegliche Loslagerung erfolgt und eine äußere Kraft, beispielsweise durch einen pneumatischen oder elektrischen Aktor zur Bewegung der Trageinrichtung 32 aufgebracht wird. Sobald die Trageinrichtung 32 eine vorgebbare Zielposition gegenüber dem Schlitten 7 eingenommen hat, endet die induktive Energieeinkopplung von der Energiequelle 29 auf die Schlitten 6, 7. Hierdurch wird das Umschaltmittel 21 deaktiviert und der Schlitten 7 bildet mit der Trageinrichtung 32 das ortsfeste Schwebelager. Anschließend kann der Aktor 5 den Schlitten 7 längs des Bewegungswegs 9 weiterbewegen.
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Die in den 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsform eines Schlittens 46 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Schlitten 6, 7 dadurch, dass Teile des Schlittens 46 beweglich ausgebildet sind. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die als erste Magneteinrichtung 50 dienende Permanentmagnetanordnung 51 einen Zentralbereich 52 mit drei parallel zueinander ausgerichteten und mit gegensinniger Polarisierung angeordneten Stabmagneten 53, 54, 55 umfasst. Dabei ist der Stabmagnet 54 in Längsrichtung des Aktors 42 kürzer als die Stabmagnete 53 und 55 ausgebildet und ist schiebebeweglich an einem in der 7 erkennbaren, unterhalb der Permanentmagnetanordnung 51 angeordneten, exemplarisch plattenförmig ausgebildeten Schlittengrundkörper 56 aufgenommen. Unterhalb des Stabmagnets 54 ist eine Magnetspule 61 angeordnet, die in nicht näher dargestellter Weise mit elektrischer Energie versorgt werden kann und die dazu ausgebildet ist, den magentischen Fluss des Stabmagneten 54 zeitweilig zu überlagern, um eine Relativbewegung der Trageinrichtung 32 gegenüber dem Stabmagneten zu ermöglichen. Ferner sind am Schlittengrundkörper 56 exemplarisch zwei Paare von schwenkbaren Stabmagneten 57 angeordnet. Die Stabmagnete 57 sind jeweils um eine Schwenkachse 59, die senkrecht zur Darstellungsebene der 6 und 7 ausgerichtet ist, schwenkbeweglich am Schlittengrundkörper 56 gelagert und mittels einer nicht dargestellten Federeinrichtung in die Vorzugsstellung gemäß der 6 vorgespannt. Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine kraftübertragende Verbindung zwischen einem nicht näher dargestellten Antriebsglied am Aktor 42, beispielsweise eines Arbeitskolbens oder einer Spindelmutter, und dem Schlitten 46 ausschließlich über den Stabmagnet 54 vorgesehen ist. Ferner ist in den Endbereichen des Aktors 42 jeweils am Grundgehäuse 44 ein quer zum Bewegungsweg 8 ausgerichteter Anschlag 58 vorgesehen, der eine Bewegung des Schlittengrundkörpers 56 aufhält. Der Stabmagnet 54 kann jedoch relativ zum Grundgehäuse 44 und zum Schlittengrundkörper 56, der zu diesem Zweck mit einem Langloch 60 versehen sein kann, um einen gewissen Betrag längs des Bewegungswegs weiterbewegt werden und verdrängt dabei die endseitig angebrachten Stabmagnete 57, die aus der Vorzugsstellung gemäß der 6 in eine Freigabestellung gemäß der 7 verschwenkt werden. Hierbei folgt die Trageinrichtung 32, deren Supraleiter mit seiner Magnetfeldprägung auf den Magnetfeldlinienverlauf der Stabmagnete 53, 54 und 55 angepasst ist, der Bewegung des Stabmagnets 54 und kann diese Relativbewegung gegenüber dem Schlitten 46 durchführen, da die verschwenkten Stabmagnete 57 keine die Fortbewegung der Trageinrichtung 32 entgegengesetzten magnetischen Wechselwirkungen des Supraleiters hervorrufen. Bei Erreichen einer in der 7 dargestellten Endposition für den Stabmagneten 54 kann vorgesehen werden, einen Spulenstrom an die Magnetspule 61 bereitzustellen, so dass der magnetische Fluss des Stabmagnets 54 überlagert wird und eine lineare Relativbewegung der Trägereinrichtung 32 in Richtung des angrenzend angeordneten Stabmagneten 54 eines benachbart angeordneten, in der 5 nicht dargestellten Schlittens erfolgen kann.
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Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, mittels einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung, die für eine kontaktlose oder kontaktgebundene Krafteinleitung auf die Trageinrichtung 32 vorgesehen ist, die Bewegung der Trageinrichtung vom Schlitten 46 auf einen benachbart angeordneten, nicht dargestellten und identisch oder ähnlich konfigurierten Schlitten durchzuführen.
