DE102017212675A1

DE102017212675A1 - Storage device and transport system

Info

Publication number: DE102017212675A1
Application number: DE102017212675.2A
Authority: DE
Inventors: Kurt Stoll; Georg Berner; Uwe Neuhoff; Stephan Schauz
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung (10; 20; 30; 40; 50) mit einer ersten Lagerkomponente (1) und einer zweiten Lagerkomponente (2), wobei die zweite Lagerkomponente (2) gegenüber der ersten Lagerkomponente (1) mittels einer ersten Lagereinrichtung (3) und einer in der Lagerart von der ersten Lagereinrichtung (3) verschiedenen zweiten Lagereinrichtung (4) vorzugsweise schwebend gelagert ist und die Lagerart der ersten Lagereinrichtung (3) und der zweiten Lagereinrichtung (4) jeweils eines aus einem Magnetlager, einem Supraleiterlager und einem fluidischen Lager ist.The invention relates to a bearing device (10; 20; 30; 40; 50) having a first bearing component (1) and a second bearing component (2), the second bearing component (2) being opposite the first bearing component (1) by means of a first bearing device (10). 3) and in the Lagerart of the first bearing means (3) different second bearing means (4) is preferably suspended and the bearing of the first bearing means (3) and the second bearing means (4) each one of a magnetic bearing, a superconductor bearing and a fluidic bearing is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung mit einer ersten Lagerkomponente und einer zweiten Lagerkomponente, wobei die zweite Lagerkomponente gegenüber der ersten Lagerkomponente mittels einer ersten Lagereinrichtung vorzugsweise schwebend gelagert ist und die Lagerart der ersten Lagereinrichtung eines aus einem Magnetlager, einem Supraleiterlager und einem fluidischen Lager ist.The invention relates to a bearing device having a first bearing component and a second bearing component, wherein the second bearing component is preferably suspended from the first bearing component by means of a first bearing means and the bearing of the first bearing means is one of a magnetic bearing, a superconductor bearing and a fluidic bearing.

Magnetlager, Supraleiterlager und fluidische Lager sind aus dem Stand der Technik bekannt und können dazu eingesetzt werden, eine schwebende - also eine berührungslose - Lagerung zwischen einer ersten Lagerkomponente und einer zweiten Lagerkomponente einer Lagervorrichtung bereitzustellen.Magnetic bearings, superconductor bearings and fluidic bearings are known from the prior art and can be used to provide a floating - so a non-contact - storage between a first bearing component and a second bearing component of a bearing device.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die eingangs genannte Lagervorrichtung so zu verbessern, dass sie der zunehmenden Komplexität von Lagerungs- und Bewegungsaufgaben in der Produktion und anderen Einsatzgebieten gerecht wird und die steigenden Anforderungen an die Funktionalität von Lagern, d.h. an das Lagern und Bewegen von Lasten, erfüllt.An object of the invention is to improve the bearing device mentioned in the introduction so as to meet the increasing complexity of storage and movement tasks in production and other applications and to meet the increasing demands on the functionality of bearings, i. to the storage and moving loads, met.

Die Aufgabe wird durch eine Lagervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird die zweite Lagerkomponente gegenüber der ersten Lagerkomponente mittels einer ersten Lagereinrichtung und einer in der Lagerart von der ersten Lagereinrichtung verschiedenen zweiten Lagereinrichtung vorzugsweise schwebend gelagert. Die Lagerart der ersten Lagereinrichtung und der zweiten Lagereinrichtung ist jeweils eines aus einem Magnetlager, einem Supraleiterlager und einem fluidische Lager.The object is achieved by a storage device according to claim 1. According to the invention, the second bearing component is preferably suspended in relation to the first bearing component by means of a first bearing device and a second bearing device different in bearing type from the first bearing device. The type of bearing of the first bearing device and the second bearing device is in each case one of a magnetic bearing, a superconductor bearing and a fluidic bearing.

Es werden folglich zwei verschiedene Lagereinrichtungen aus der genannten Gruppe aus einem Magnetlager, einem Supraleiterlager und einem fluidischen Lager miteinander kombiniert und zusammen zur Lagerung der zweiten Lagerkomponente gegenüber der ersten Lagerkomponente verwendet. Es ergeben sich die folgenden drei Kombinationsmöglichkeiten: Supraleiterlager und fluidisches Lager, Supraleiterlager und Magnetlager, und fluidisches Lager und Magnetlager.Consequently, two different bearing devices from the mentioned group consisting of a magnetic bearing, a superconductor bearing and a fluidic bearing are combined with one another and used together for mounting the second bearing component in relation to the first bearing component. The following three possible combinations result: superconductor bearing and fluidic bearing, superconductor bearing and magnetic bearing, and fluidic bearing and magnetic bearing.

Durch die Kombination zweier verschiedener Lagereinrichtungen wird eine insgesamt verbesserte Lagervorrichtung geschaffen, die insbesondere der vorgenannten zunehmenden Komplexität von Lagerungs- und Bewegungsaufgaben gerecht wird. Insbesondere die folgenden Vorteile können durch die Kombination zweier verschiedener Lagereinrichtungen aus der genannten Gruppe erzielt werden: Zunächst kann durch die Kombination der zwei verschiedenen Lagereinrichtungen erzielt werden, dass die Lagervorrichtung auch bei unterschiedlich schweren Belastungen hohe Anforderungen an die Dynamik erfüllt und gleichzeitig eine Berührung zwischen den beiden Lagerkomponenten vermieden wird. Ferner kann erreicht werden, dass auch bei Ausfall einer der beiden Lagereinrichtungen die andere Lagereinrichtung immer noch für eine bestimmte Grundlagerung oder einen bestimmten Mindestabstand zwischen den beiden Lagerkomponenten sorgen kann.The combination of two different storage facilities creates an overall improved storage device, which in particular meets the aforementioned increasing complexity of storage and movement tasks. In particular, the following advantages can be achieved by the combination of two different storage facilities from the group mentioned: First, it can be achieved by combining the two different storage facilities that the storage device meets high demands on the dynamics even with different heavy loads and at the same time a contact between the both bearing components is avoided. Furthermore, it can be achieved that even if one of the two storage facilities fails, the other storage facility can still provide for a certain basic storage or a certain minimum distance between the two storage components.

Darüber hinaus können bestimmte Nachteile vermieden oder gemindert werden, die auftreten können, wenn nur eine der genannten Lagerarten - also ein Magnetlager, ein Supraleiterlager oder ein fluidisches Lager - für sich genommen verwendet wird. Wird beispielsweise nur ein Magnetlager verwendet, so wird zur Erreichung einer nutzbaren Stabilität entweder mindestens ein Berührungspunkt oder eine komplexe Positionsregelung benötigt. Wird nur ein fluidisches Lager verwendet, lassen sich zwar sehr hohe Lasten tragen, der erzielbare Schwebespalt ist jedoch sehr klein. Wird nur ein Supraleiterlager verwendet, so kann der Schwebespalt im Vergleich zu Luftlagern zwar deutlich größer sein, aufgrund der Federwirkung zwischen den Komponenten des Supraleiterlagers - also zwischen Supraleiter und Magnetfeldquelle - kann es jedoch beim plötzlichen Auftreten sehr großer Lasten zu einer Berührung zwischen den Lagerkomponenten kommen. Durch die Kombination zweier verschiedener Lagereinrichtungen aus der genannten Gruppe aus Magnetlager, Supraleiterlager und fluidischem Lager können diese Nachteile vermieden oder zumindest vermindert werden.In addition, certain disadvantages can be avoided or mitigated, which can occur when only one of the bearing types - ie a magnetic bearing, a superconductor bearing or a fluidic bearing - is used by itself. For example, if only one magnetic bearing is used, then at least one point of contact or complex position regulation is required to achieve usable stability. If only a fluidic bearing is used, although very high loads can be borne, the achievable hovering gap is however very small. If only one superconductor bearing is used, the levitation gap may be significantly greater than that of air bearings, but due to the spring effect between the components of the superconductor bearing - that is, between the superconductor and the magnetic field source - contact between the bearing components may occur when suddenly very large loads occur , By combining two different storage facilities from the mentioned group of magnetic bearings, superconductor bearings and fluidic bearings, these disadvantages can be avoided or at least reduced.

Die Lagervorrichtung ist insbesondere als Linearlager, Rotationslager, insbesondere Radiallager oder Radiaxlager, Axiallager oder Festlager ausgebildet.The bearing device is designed in particular as a linear bearing, rotary bearings, in particular radial bearings or Radiaxlager, thrust bearings or fixed bearings.

Im Folgenden soll kurz auf die verschiedenen Lagerarten der Lagereinrichtungen eingegangen werden. Mit dem Begriff Lagerart ist hier das der Lagerung zugrunde liegende physikalische Prinzip gemeint. Jede der Lagereinrichtungen umfasst zwei relativ zueinander gelagerte Lagerelemente. Vorzugsweise ist bei den Lagereinrichtungen jeweils eine schwebende bzw. berührungslose Lagerung zwischen den Lagerelementen gegeben.In the following, we will briefly discuss the different bearing types of the storage facilities. The term bearing type here means the physical principle underlying the bearing. Each of the storage facilities comprises two bearing elements mounted relative to one another. Preferably, in each case a floating or contactless storage between the bearing elements is given in the storage facilities.

Unter einem Magnetfeldlager ist insbesondere ein Lager zu verstehen, bei dem jedes Lagerelement über eine Magnetfeldquelle verfügt und die Magnetfelder der Magnetfeldquellen miteinander interagieren.A magnetic field bearing is to be understood in particular as meaning a bearing in which each bearing element has a magnetic field source and the magnetic fields of the magnetic field sources interact with one another.

Unter einem Supraleiterlager ist insbesondere ein Lager zu verstehen, das auf einer kontaktlos kraftübertragenden Wechselwirkung zwischen einem Supraleiter, insbesondere einem unbestromten Supraleiter, und einem Magnetfeld beruht. Bei der kontaktlos kraftübertragenden Wechselwirkung handelt es sich insbesondere um den Flux-Pinning-Effekt (auch als Flussverankerungseffekt bekannt). Bei einem Supraleiterlager umfasst ein Lagerelement eine Magnetfeldquelle, beispielsweise einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, und das andere Lagerelement umfasst einen Supraleiter. In den Supraleiter ist ein bestimmter Magnetfeldlinienverlauf eingeprägt, der bestimmt, wie sich die Magnetfeldquelle relativ zu dem Supraleiter verhält. Die Einprägung erfolgt beispielsweise dadurch, dass der Supraleiter einem Magnetfeld ausgesetzt wird und in diesem Zustand von einer Temperatur oberhalb seiner Sprungtemperatur auf oder unter seine Sprungtemperatur abgekühlt wird. Bei dem Magnetfeld kann es sich beispielsweise um das von der Magnetfeldquelle bereitgestellte Magnetfeld handeln. Die Magnetfeldquelle strebt dann relativ zum Supraleiter stets diejenige Position an, bei der der Verlauf des den Supraleiter durchdringenden Magnetfelds dem eingeprägten Magnetfeldlinienverlauf entspricht.A superconductor bearing is to be understood in particular as meaning a bearing which is based on a contactless force-transmitting interaction between a superconductor, in particular a non-energized one Superconductor, and a magnetic field is based. The contactless force-transmitting interaction is, in particular, the flux-pinning effect (also known as flux-anchoring effect). In a superconductor bearing, one bearing element comprises a magnetic field source, for example a permanent magnet or an electromagnet, and the other bearing element comprises a superconductor. In the superconductor, a specific magnetic field line profile is impressed, which determines how the magnetic field source behaves relative to the superconductor. The embossing takes place, for example, in that the superconductor is exposed to a magnetic field and is cooled in this state from a temperature above its transition temperature to or below its transition temperature. The magnetic field may be, for example, the magnetic field provided by the magnetic field source. The magnetic field source then always aims relative to the superconductor that position at which the course of the superconductor penetrating magnetic field corresponds to the embossed magnetic field line course.

Unter einem fluidischen Lager ist insbesondere ein Lager zu verstehen, bei dem zwischen den beiden Lagerelementen ein Fluid, insbesondere ein Druckfluid bereitgestellt wird. Als fluidisches Lager kann insbesondere ein Luftlager oder ein hydrodynamisches Lager wie beispielsweise ein hydrodynamisches Gleitlager oder eine hydrodynamische Schmierung eingesetzt werden. Ein fluidisches Lager setzt sich insbesondere zusammen aus einer fluidischen Quelle, beispielsweise einer Mehrzahl von Fluidaustrittsöffnungen, und einer Wirkfläche, die mit einem durch die fluidische Quelle bereitgestellten Fluid beaufschlagt wird.A fluidic bearing is to be understood in particular as meaning a bearing in which a fluid, in particular a pressurized fluid, is provided between the two bearing elements. In particular, an air bearing or a hydrodynamic bearing such as a hydrodynamic sliding bearing or a hydrodynamic lubrication can be used as the fluidic bearing. In particular, a fluidic bearing is composed of a fluidic source, for example a plurality of fluid outlet openings, and an active surface, which is acted on by a fluid provided by the fluidic source.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Lagervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne,
2 eine schematische Darstellung der Lagervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einer Ansicht von oben,
3 eine schematische Darstellung einer Lagervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne,
4 eine schematische Darstellung einer Lagereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne,
5 eine schematische Darstellung einer ersten Lagerkomponente der Lagervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in einer Ansicht von oben,
6 eine schematische Darstellung einer Lagervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform in einer Ansicht von vorne,
7 eine schematische Darstellung der Lagervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform in einer Ansicht von oben
8 eine schematische Darstellung einer Lagervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform in einer Ansicht von vorne und
9 eine schematische Darstellung eines Beförderungssystems in einer seitlichen Ansicht.

Exemplary embodiments will be explained below with reference to the drawings. It shows

1 a schematic representation of a bearing device according to a first embodiment in a front view,
2 a schematic representation of the storage device according to the first embodiment in a view from above,
3 a schematic representation of a bearing device according to a second embodiment in a front view,
4 a schematic representation of a bearing device according to a third embodiment in a front view,
5 a schematic representation of a first bearing component of the bearing device according to the third embodiment in a view from above,
6 a schematic representation of a bearing device according to a fourth embodiment in a front view,
7 a schematic representation of the storage device according to the fourth embodiment in a view from above
8th a schematic representation of a bearing device according to a fifth embodiment in a front view and
9 a schematic representation of a conveyor system in a side view.

Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem mit den Richtungsachsen x, y, z erläutert. Zweckmäßigerweise kann jede der nachstehend erläuterten Lagervorrichtungen im Gebrauch derart ausgerichtet sein, dass die z-Richtung im Wesentlichen parallel zur Schwerkraft verläuft.The exemplary embodiments are explained below with reference to a three-dimensional Cartesian coordinate system with the direction axes x, y, z. Conveniently, each of the bearing devices discussed below may be aligned in use such that the z-direction is substantially parallel to gravity.

Unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform sollen zunächst Aspekte erläutert werden, die die fünf Ausführungsformen gemeinsam haben und die somit für alle fünf Ausführungsformen gelten. Im Anschluss daran werden für jede Ausführungsform die jeweils spezifischen Aspekte erläutert.With reference to the first embodiment, first, aspects that are common to the five embodiments and thus apply to all five embodiments will be explained. After that, the respective specific aspects are explained for each embodiment.

Die 1 und die 2 zeigen eine Lagervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.The 1 and the 2 show a storage device 10 according to a first embodiment.

Die Lagervorrichtung 10 umfasst eine erste Lagerkomponente 1 und eine zweite Lagerkomponente 2. Die zweite Lagerkomponente 2 ist gegenüber der ersten Lagerkomponente 1 gelagert. Bei der Lagerung handelt es sich insbesondere um eine schwebende - also eine berührungsfreie - Lagerung.The storage device 10 includes a first bearing component 1 and a second bearing component 2 , The second bearing component 2 is opposite the first bearing component 1 stored. The storage is in particular a floating - so a non-contact - storage.

Zur Bereitstellung der Lagerung zwischen der ersten Lagerkomponente 1 und der zweiten Lagerkomponente 2 verfügt die Lagervorrichtung 10 über eine erste Lagereinrichtung 3 und eine zweite Lagereinrichtung 4. Die erste Lagereinrichtung 3 und die zweite Lagereinrichtung 4 unterscheiden sich in ihrer Lagerart. Jede der beiden Lagereinrichtungen 3, 4 entspricht dabei in ihrer Lagerart jeweils einem Magnetlager, einem Supraleiterlager oder einem fluidischen Lager.To provide storage between the first bearing component 1 and the second bearing component 2 has the storage device 10 via a first storage facility 3 and a second storage facility 4 , The first storage facility 3 and the second storage facility 4 differ in their bearing type. Each of the two storage facilities 3 . 4 corresponds in each case in their bearing a magnetic bearing, a superconductor bearing or a fluidic bearing.

Exemplarisch umfasst die erste Lagereinrichtung 3 ein erstes Lagerelement 5 und ein relativ zum ersten Lagerelement 5 vorzugsweise schwebend gelagertes drittes Lagerelement 6. Ferner umfasst die zweite Lagereinrichtung 4 exemplarisch ein zweites Lagerelement 7 und ein relativ zum zweiten Lagerelement 7 vorzugsweise schwebend gelagertes viertes Lagerelement 8.By way of example, the first storage facility comprises 3 a first bearing element 5 and a relative to the first bearing element 5 preferably floating third bearing element 6 , Furthermore, the second storage device comprises 4 exemplarily a second bearing element 7 and one relative to the second bearing element 7 preferably floating fourth bearing element 8th ,

Bei den Lagerelementen 5, 6, 7, 8 handelt es sich um physikalisch miteinander interagierende Bauteile und/oder um physikalisch miteinander interagierende Abschnitte der Lagereinrichtungen 3, 4. Dabei interagiert das erste Lagerelement 5 mit dem dritten Lagerelement 6 und das zweite Lagerelement 7 interagiert mit dem vierten Lagerelement 8. Die physikalische Interaktion umfasst jeweils insbesondere eine anziehende und/oder abstoßende Kraft zwischen den interagierenden Lagerelementen 5 und 6 bzw. 7 und 8.At the bearing elements 5 . 6 . 7 . 8th these are physically interacting components and / or physically interacting portions of the storage devices 3 . 4 , The first bearing element interacts 5 with the third bearing element 6 and the second bearing element 7 interacts with the fourth bearing element 8th , In particular, the physical interaction comprises in each case an attractive and / or repulsive force between the interacting bearing elements 5 and 6 respectively. 7 and 8th ,

Bei den Lagerelementen kann es sich beispielsweise um eine Magnetfeldquelle, einen Supraleiter, eine fluidische Quelle oder eine Wirkfläche für eine fluidische Quelle handeln.The bearing elements may be, for example, a magnetic field source, a superconductor, a fluidic source or an effective surface for a fluidic source.

Das erste Lagerelement 5 und das zweite Lagerelement 7 bilden zusammen die erste Lagerkomponente 1. Das dritte Lagerelement 6 und das vierte Lagerelement 8 bilden zusammen die zweite Lagerkomponente 2. Zweckmäßigerweise sind die Lagerelemente 5 und 7 mechanisch miteinander verbunden und die Lagerelemente 6 und 8 sind mechanisch miteinander verbunden.The first bearing element 5 and the second bearing element 7 together form the first bearing component 1 , The third bearing element 6 and the fourth bearing element 8th together form the second bearing component 2 , Appropriately, the bearing elements 5 and 7 mechanically interconnected and the bearing elements 6 and 8th are mechanically interconnected.

Im Folgenden soll auf exemplarische Details der jeweiligen Ausführungsformen eingegangen werden. Zunächst zur ersten Ausführungsform:In the following, exemplary details of the respective embodiments will be discussed. First of the first embodiment:

Die Lagervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist exemplarisch als Linearlager ausgebildet, bei dem die erste Lagerkomponente 1 relativ zur zweiten Lagerkomponente 2 entlang eines Verschiebewegs 9 verschiebbar gelagert ist.The storage device 10 According to the first embodiment is exemplified as a linear bearing, wherein the first bearing component 1 relative to the second bearing component 2 along a displacement path 9 is slidably mounted.

Exemplarisch ist die erste Lagereinrichtung 3 ein Supraleiterlager, während die zweite Lagereinrichtung 4 ein fluidisches Lager, insbesondere ein Luftlager oder ein hydrodynamisches Lager, ist.Exemplary is the first storage facility 3 a superconductor bearing while the second storage facility 4 a fluidic bearing, in particular an air bearing or a hydrodynamic bearing, is.

Die beiden Lagerkomponenten 1, 2 sind hier auf zwei verschiedenen Seiten einer gedachten Trennebene 25 angeordnet. Exemplarisch befindet sich die erste Lagerkomponente 1 ausschließlich auf der ersten Seite der Trennebene 25 und die zweite Lagerkomponente 2 befindet sich ausschließlich auf der zweiten Seite der Trennebene 25. Zweckmäßigerweise befindet sich die Trennebene 25 in einem leeren Raum der Lagervorrichtung 10.The two bearing components 1 . 2 are here on two different sides of an imaginary dividing plane 25 arranged. Exemplary is the first bearing component 1 exclusively on the first side of the parting line 25 and the second bearing component 2 is located exclusively on the second side of the parting line 25 , Conveniently, there is the parting plane 25 in an empty room of the storage facility 10 ,

Exemplarisch wird die zweite Lagerkomponente 2 in z-Richtung schwebend über der ersten Lagerkomponente 1 gehalten. Die erste Lagerkomponente 1 und die zweite Lagerkomponente 2 sind im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei die erste Lagerkomponente 1 und die zweite Lagerkomponente 2 mit ihren Plattenebenen jeweils parallel zur x-y-Ebene ausgerichtet sind.Exemplary is the second bearing component 2 floating in the z-direction over the first bearing component 1 held. The first bearing component 1 and the second bearing component 2 are formed substantially plate-shaped, wherein the first bearing component 1 and the second bearing component 2 are aligned with their plate planes each parallel to the xy plane.

Die erste Lagerkomponente 1 umfasst ein erstes Lagerelement 5, sowie exemplarisch zwei zweite Lagerelemente 7. Das erste Lagerelement 5 und die beiden zweiten Lagerelemente 7 sind mechanisch miteinander verbunden. Die zweite Lagerkomponente 2 umfasst ein drittes Lagerelement 6, sowie exemplarisch zwei vierte Lagerelemente 8. Das dritte Lagerelement 6 und die beiden vierten Lagerelemente 8 sind mechanisch miteinander verbunden.The first bearing component 1 includes a first bearing element 5 , as well as exemplarily two second bearing elements 7 , The first bearing element 5 and the two second bearing elements 7 are mechanically interconnected. The second bearing component 2 includes a third bearing element 6 , as well as exemplarily two fourth bearing elements 8th , The third bearing element 6 and the two fourth bearing elements 8th are mechanically interconnected.

Das erste Lagerelement 5 und das dritte Lagerelement 6 bilden zusammen die erste Lagereinrichtung 3 - hier exemplarisch ein Supraleiterlager. Die zweiten Lagerelemente 7 und die vierten Lagerelemente 8 bilden zusammen die zweite Lagereinrichtung 4 - hier exemplarisch ein fluidisches Lager.The first bearing element 5 and the third bearing element 6 together form the first storage facility 3 - Here, by way of example, a superconductor bearing. The second bearing elements 7 and the fourth bearing elements 8th together form the second storage facility 4 - Here, by way of example, a fluidic bearing.

Alternativ zu der erläuterten Ausgestaltung, bei der zwei zweite Lagerelemente 7 und zwei vierte Lagerelemente 8 vorgesehen sind, kann auch jeweils nur ein zweites Lagerelement 7 und ein viertes Lagerelement 8 vorhanden sein.Alternatively to the explained embodiment, in which two second bearing elements 7 and two fourth bearing elements 8th are provided, each also only a second bearing element 7 and a fourth bearing element 8th to be available.

Exemplarisch umfasst das erste Lagerelement 5 einen Supraleiter 19 und das dritte Lagerelement 6 umfasst eine Magnetfeldquelle 24. Zweckmäßigerweise umfasst das erste Lagerelement 5 ferner einen Kryostat 18, in dem der Supraleiter 19 untergebracht ist. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Supraleiter 19 um einen nicht-bestromten, insbesondere um einen rein passiven Supraleiter. Die Magnetfeldquelle 24 ist exemplarisch als Anordnung aus einem oder mehreren Permanentmagneten und/oder Elektromagneten ausgebildet. Die Magnetfeldquelle 24 und der Supraleiter 19 sind mit Hilfe des Flux-Pinning-Effekts miteinander gekoppelt, so dass zwischen der Magnetfeldquelle 24 und dem Supraleiter 19 eine vorbestimmte Positionsbeziehung besteht. Insbesondere wird die Magnetfeldquelle 24 durch die Kopplung mit dem Supraleiter 19 entlang eines in y-Richtung verlaufenden Verschiebewegs 9 geführt.By way of example, the first bearing element comprises 5 a superconductor 19 and the third bearing element 6 includes a magnetic field source 24 , Conveniently, the first bearing element comprises 5 also a cryostat 18 in which the superconductor 19 is housed. Conveniently, it is the superconductor 19 a non-energized, in particular a purely passive superconductor. The magnetic field source 24 is exemplified as an arrangement of one or more permanent magnets and / or electromagnets. The magnetic field source 24 and the superconductor 19 are coupled together using the flux-pinning effect, so that between the magnetic field source 24 and the superconductor 19 a predetermined positional relationship exists. In particular, the magnetic field source becomes 24 through the coupling with the superconductor 19 along a displacement path extending in the y-direction 9 guided.

Die beiden zweiten Lagerelemente 7 umfassen exemplarisch jeweils eine fluidische Quelle, beispielsweise eine Druckluftquelle. Zweckmäßigerweise ist an den beiden Lagerelementen 7 eine Mehrzahl von Fluidaustrittsöffnungen vorgesehen. Die vierten Lagerelemente 8 sind jeweils als Wirkelemente, insbesondere Wirkflächen, ausgebildet, die mit dem aus den fluidischen Quellen bereitgestellten Fluid beaufschlagt werden, um so eine in z-Richtung zwischen den beiden Lagerkomponenten 1, 2 wirkende Kraft bereitzustellen.The two second bearing elements 7 each exemplarily comprise a fluidic source, for example a compressed air source. Appropriately, is at the two bearing elements 7 a plurality of fluid outlet openings provided. The fourth bearing elements 8th are each designed as active elements, in particular active surfaces, which are acted upon by the fluid provided from the fluid sources, so as to move in the z direction between the two bearing components 1 . 2 to provide acting force.

Im gezeigten Beispiel ist der Verschiebeweg 9 gerade. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Verschiebeweg 9 auch Kurvenabschnitte aufweisen. In the example shown, the displacement path 9 just. Alternatively or additionally, the displacement 9 also have curve sections.

Zur Bereitstellung des Verschiebewegs 9 ist das von der Magnetfeldquelle 24 bereitgestellte Magnetfeld sowie der in dem Supraleiter 19 eingeprägte Magnetfeldlinienverlauf in Richtung des Verschiebewegs 9 im Wesentlichen konstant, so dass die zweite Lagerkomponente 2 entlang des Verschiebewegs 9 von dem Supraleiterlager keine Kraft in Richtung des Verschiebewegs 9 erfährt.To provide the displacement path 9 is that of the magnetic field source 24 provided magnetic field as well as in the superconductor 19 Embossed magnetic field line course in the direction of the displacement 9 essentially constant, leaving the second bearing component 2 along the displacement path 9 from the superconductor bearing no force in the direction of the displacement 9 experiences.

Sowohl das Supraleiterlager wie auch das fluidische Lager stellen jeweils eine in z-Richtung wirkende Kraft zwischen den beiden Lagerkomponenten 1, 2 bereit und sorgen damit für eine Sperrung des Translationsfreiheitsgrads in z-Richtung. Darüber hinaus ist das Supraleiterlager ausgebildet, auch noch weitere Freiheitsgrade, insbesondere einen Translationsfreiheitsgrad in x-Richtung, vorzugsweise bis auf den Translationsfreiheitsgrad in y-Richtung sämtliche Freiheitsgrade zu sperren. Beide Lagereinrichtungen 3, 4 geben den Translationsfreiheitsgrad in y-Richtung frei.Both the superconductor bearing and the fluidic bearing each provide a force acting in the z-direction between the two bearing components 1 . 2 ready and thus ensure a blocking of translational freedom in the z direction. In addition, the superconductor bearing is designed to block even more degrees of freedom, in particular a translational degree of freedom in the x-direction, preferably all degrees of freedom except for the translational degree of freedom in the y-direction. Both storage facilities 3 . 4 release the translational degree of freedom in the y-direction.

Durch die Kombination aus Supraleiterlager und Luftlager wird eine höhere Sicherheit und Flexibilität erreicht. Darüber hinaus übernimmt hier das Supraleiterlager die Funktion einer Stabilisierung in x-Richtung bzw. einer Selbstzentrierung, ohne die eine Lagerung nur auf Basis des fluidischen Lagers in x-Richtung hin instabil wäre. Dadurch, dass das Supraleiterlager eine Stabilisierung in x-Richtung bzw. eine intrinsische Selbstzentrierung bereitstellt, kann eine zusätzliche, beispielsweise mechanische seitliche Stabilisierung des Luftlagers gegebenenfalls entfallen.The combination of superconductor bearing and air bearing provides greater safety and flexibility. In addition, here the superconductor bearing assumes the function of a stabilization in the x-direction or a self-centering, without which storage would be unstable only on the basis of the fluidic bearing in the x-direction. Due to the fact that the superconductor bearing provides stabilization in the x-direction or intrinsic self-centering, an additional, for example mechanical, lateral stabilization of the air bearing can optionally be dispensed with.

Die erste Lagereinrichtung 3 und die zweite Lagereinrichtung 4 erstrecken sich entlang des Verschiebewegs 9. Exemplarisch erstrecken sich die beiden Lagereinrichtungen 3, 4 entlang des gesamten Verschiebewegs 9, so dass auch beide Lagereinrichtungen 3, 4 entlang des gesamten Verschiebewegs 9 die Lagerung der zweiten Lagerkomponente 2 gegenüber der ersten Lagerkomponente 1 bereitstellen.The first storage facility 3 and the second storage facility 4 extend along the displacement path 9 , By way of example, the two storage facilities extend 3 . 4 along the entire displacement path 9 so that both storage facilities 3 . 4 along the entire displacement path 9 the storage of the second bearing component 2 opposite the first bearing component 1 provide.

Alternativ dazu ist es auch möglich, dass jede Lagereinrichtung 3, 4 nur in einem jeweiligen Abschnitt entlang des Verschiebewegs 9 vorhanden ist und dass die Lagereinrichtungen 3, 4 nur auf einem Teilabschnitt entlang des Verschiebewegs 9 oder auf keinem Abschnitt entlang des Verschiebewegs 9 gemeinsam vorhanden sind.Alternatively, it is also possible that each storage facility 3 . 4 only in a respective section along the displacement path 9 is present and that the storage facilities 3 . 4 only on a section along the displacement path 9 or on any section along the displacement path 9 exist together.

Wie in der 2 gezeigt, erstreckt sich die erste Lagerkomponente 1 in y-Richtung weiter als die zweite Lagerkomponente 2, so dass die zweite Lagerkomponente 2 in y-Richtung relativ zur ersten Lagerkomponente 1 entlang des Verschiebeweg 9 bewegt werden kann.Like in the 2 shown, the first bearing component extends 1 in the y-direction further than the second bearing component 2 so that the second bearing component 2 in the y-direction relative to the first bearing component 1 along the displacement path 9 can be moved.

Das erste Lagerelement 5 und die zweiten Lagerelemente 7 sind exemplarisch schienenförmig ausgebildet und erstrecken sich in Richtung des Verschiebewegs 9. Zweckmäßigerweise ist das erste Lagerelement 5 in x-Richtung zwischen den beiden zweiten Lagerelementen 7 angeordnet.The first bearing element 5 and the second bearing elements 7 are exemplified rail-shaped and extend in the direction of the displacement 9 , Conveniently, the first bearing element 5 in the x-direction between the two second bearing elements 7 arranged.

Die 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Lagervorrichtung 20. Die Lagervorrichtung 20 entspricht im Wesentlichen der vorstehend diskutierten Lagervorrichtung 10. Im Gegensatz zur Lagervorrichtung 10 ist bei der Lagervorrichtung 20 die erste Lagereinrichtung 3 als fluidisches Lager und die zweite Lagereinrichtung 4 als Supraleiterlager ausgebildet. Die Lagerelemente 5, 6, 7, 8 sind entsprechend angepasst.The 3 shows a second embodiment of a storage device 20 , The storage device 20 essentially corresponds to the bearing device discussed above 10 , In contrast to the storage device 10 is at the storage facility 20 the first storage facility 3 as a fluidic bearing and the second bearing device 4 trained as a superconductor camp. The bearing elements 5 . 6 . 7 . 8th are adjusted accordingly.

Die 4 zeigt eine Lagervorrichtung 30 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Lagervorrichtung 30 ist als Rotationslager ausgebildet. Die zweite Lagerkomponente 2 ist hier um eine parallel zur z-Richtung ausgerichtete Rotationsachse relativ zur ersten Lagerkomponente 1 drehbar gelagert. Die Lagerkomponenten 1, 2 sind in z-Richtung zueinander beabstandet. Wie bei der ersten Ausführungsform befinden sich auch hier die Lagerkomponenten 1, 2 auf zwei verschiedenen Seiten einer gedachten Trennebene 25. The 4 shows a storage device 30 according to a third embodiment. The storage device 30 is designed as a rotary bearing. The second bearing component 2 is here about an axis of rotation aligned parallel to the z-direction relative to the first bearing component 1 rotatably mounted. The bearing components 1 . 2 are spaced apart in the z-direction. As in the first embodiment, the bearing components are also located here 1 . 2 on two different sides of an imaginary dividing plane 25 ,

Exemplarisch ist die erste Lagereinrichtung 3 als Supraleiterlager und die zweite Lagereinrichtung 4 als fluidisches Lager ausgebildet. Das Supraleiterlager und das fluidische Lager können in Entsprechung zu dem vorstehend bereits erläuterten Supraleiterlager und fluidischen Lager ausgebildet sein. Zur Bereitstellung der Rotationslagerung ist das Supraleiterlager angepasst, um den Rotationsfreiheitsgrad bereitzustellen und vorzugsweise sämtliche andere Freiheitsgrade zu sperren. Zu diesem Zweck können das von der Magnetfeldquelle 24 bereitgestellte Magnetfeld sowie der in dem Supraleiter 19 eingeprägte Magnetfeldlinienverlauf rotationssymmetrisch um die Rotationsachse ausgebildet sein. Das fluidische Lager wird wie bei der ersten Ausführungsform primär dazu eingesetzt, eine in z-Richtung wirkende Kraft zwischen den Lagerkomponenten 1, 2 bereitzustellen. Zweckmäßigerweise ist das fluidische Lager um die Rotationsachse herum angeordnet. Beispielsweise ist das fluidische Lager ringförmig ausgestaltet.Exemplary is the first storage facility 3 as a superconductor bearing and the second storage facility 4 designed as a fluidic bearing. The superconductor bearing and the fluidic bearing may be formed in correspondence with the superconductor bearing and the fluid bearing described above. To provide rotation support, the superconductor bearing is adapted to provide rotational freedom and preferably lock all other degrees of freedom. For this purpose, that of the magnetic field source 24 provided magnetic field as well as in the superconductor 19 embossed magnetic field line course be formed rotationally symmetrical about the axis of rotation. The fluidic bearing is used primarily as in the first embodiment, a force acting in the z-direction between the bearing components 1 . 2 provide. Conveniently, the fluidic bearing is arranged around the rotation axis. For example, the fluidic bearing is designed annular.

Die 5 zeigt die erste Lagerkomponente 1 von oben. Das erste Lagerelement 5 und das zweite Lagerelement 7 sind exemplarisch zur Rotationsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Insbesondere ist das erste Lagerelement 5 zylindrisch ausgebildet, während das zweite Lagerelement 7 ringförmig ausgebildet ist. Das erste Lagerelement 5 befindet sich in der Öffnung des ringförmigen zweiten Lagerelements 7. Das zweite Lagerelement 7 umgreift somit das erste Lagerelement 5 vollständig.The 5 shows the first bearing component 1 from above. The first bearing element 5 and the second bearing element 7 are exemplary rotationally symmetrical to the rotation axis. In particular, the first bearing element 5 cylindrically formed while the second bearing element 7 is annular. The first bearing element 5 is located in the opening of the annular second bearing element 7 , The second bearing element 7 thus encompasses the first bearing element 5 Completely.

Vorzugsweise ist die zweite Lagerkomponente 2 rotationssymmetrisch, insbesondere scheibenförmig ausgebildet.Preferably, the second bearing component 2 rotationally symmetrical, in particular disk-shaped.

Die erste Lagerkomponente 1 und die zweite Lagerkomponente 2 sind zweckmäßigerweise koaxial zueinander, und insbesondere auch zur z-Richtung, angeordnet.The first bearing component 1 and the second bearing component 2 are expediently coaxial with each other, and in particular also to the z-direction, arranged.

Exemplarisch sperren das Supraleiterlager und das fluidische Lager den in z-Richtung verlaufenden Translationsfreiheitsgrad, insbesondere innerhalb bestimmter Grenzen. Zweckmäßigerweise sperrt das fluidische Lager in z-Richtung nur bei Annäherung zwischen der ersten Lagerkomponente 1 und der zweiten Lagerkomponente 2; bei Erhöhung des Abstands sperrt es vorzugsweise nicht. Das Supraleiterlager sperrt darüber hinaus auch einen in x-Richtung verlaufenden Translationsfreiheitsgrad, insbesondere die in x- und oder y-Richtung verlaufenden radialen Freiheitsgrade. Exemplarisch sperrt das Supraleiterlager sämtliche Freiheitsgrade bis auf den vorgenannten Rotationsfreiheitsgrad mit einer Rotationsachse parallel zur z-Richtung.By way of example, the superconductor bearing and the fluidic bearing block the freedom of translation in the z-direction, in particular within certain limits. Conveniently, the fluidic bearing blocks in the z-direction only when approaching between the first bearing component 1 and the second bearing component 2 ; when increasing the distance, it preferably does not lock. In addition, the superconductor bearing also blocks a translational degree of freedom running in the x-direction, in particular the radial degrees of freedom which extend in the x and / or y direction. By way of example, the superconductor bearing blocks all degrees of freedom except for the aforementioned rotational degree of freedom with a rotation axis parallel to the z-direction.

Im diskutierten Beispiel ist die erste Lagereinrichtung 3 als Supraleiterlager und die zweite Lagereinrichtung 4 als fluidisches Lager ausgebildet. Alternativ dazu kann auch die erste Lagereinrichtung 3 als fluidisches Lager und die zweite Lagereinrichtung 4 als Supraleiterlager ausgebildet sein. Die Lagerelemente 5, 6, 7, 8 sind dann entsprechend angepasst.In the example discussed, the first storage facility is 3 as a superconductor bearing and the second storage facility 4 designed as a fluidic bearing. Alternatively, also the first storage facility 3 as a fluidic bearing and the second bearing device 4 be designed as a superconductor warehouse. The bearing elements 5 . 6 . 7 . 8th are then adjusted accordingly.

Die 6 zeigt eine Lagervorrichtung 40 gemäß einer vierten Ausführungsform. Bei der Lagervorrichtung 40 handelt es sich um ein Rotationslager. Die zweite Lagerkomponente 2 ist relativ zur ersten Lagerkomponente 1 mittels einer ersten Lagereinrichtung 3 und einer zweiten Lagereinrichtung 4 um eine parallel zur z-Richtung ausgerichtete Rotationsachse drehbar gelagert.The 6 shows a storage device 40 according to a fourth embodiment. At the storage device 40 it is a rotation warehouse. The second bearing component 2 is relative to the first bearing component 1 by means of a first storage device 3 and a second storage facility 4 rotatably mounted about an axis of rotation aligned parallel to the z-direction.

Exemplarisch ist die erste Lagereinrichtung 3 als Supraleiterlager ausgebildet und die zweite Lagereinrichtung 4 ist als Magnetlager ausgebildet.Exemplary is the first storage facility 3 designed as a superconductor bearing and the second storage facility 4 is designed as a magnetic bearing.

Die zweite Lagerkomponente 2 ist exemplarisch zylindrisch geformt und zweckmäßigerweise parallel zur z-Richtung ausgerichtet. Die zweite Lagerkomponente 2 verfügt über das dritte Lagerelement 6 und das vierte Lagerelement 8, die jeweils in verschiedenen Abschnitten in z-Richtung angeordnet sind.The second bearing component 2 is exemplarily cylindrical in shape and suitably aligned parallel to the z-direction. The second bearing component 2 has the third bearing element 6 and the fourth bearing element 8th , which are each arranged in different sections in the z-direction.

Die erste Lagerkomponente 1 verfügt über ein erstes Lagerelement 5 und ein zweites Lagerelement 7, die die zweite Lagerkomponente 2 jeweils umgreifen. Insbesondere umgreift das erste Lagerelement 5 das dritte Lagerelement 6 vollständig und das zweite Lagerelement 7 umgreift das vierte Lagerelement 8 vollständig. Exemplarisch sind das erste Lagerelement 5 und das zweite Lagerelement 7 rotationssymmetrisch ausgebildet und verfügen über zentrale Öffnungen, durch die die zweite Lagerkomponente 2 geführt ist.The first bearing component 1 has a first bearing element 5 and a second bearing element 7 that is the second bearing component 2 embrace each. In particular, the first bearing element surrounds 5 the third bearing element 6 completely and the second bearing element 7 surrounds the fourth bearing element 8th Completely. Exemplary are the first bearing element 5 and the second bearing element 7 formed rotationally symmetrical and have central openings through which the second bearing component 2 is guided.

Exemplarisch ist das erste Lagerelement 5 ringförmig ausgestaltet, während das zweite Lagerelement 7 hohlzylindrisch ausgestaltet ist. Zweckmäßigerweise sind die beiden Lagerelemente 5, 7 koaxial zueinander angeordnet.Exemplary is the first bearing element 5 configured annular, while the second bearing element 7 is designed hollow cylindrical. Conveniently, the two bearing elements 5 . 7 arranged coaxially with each other.

Die 7 zeigt die Lagervorrichtung 40 von oben. Wie in der 7 gezeigt, umgreift die erste Lagerkomponente 1 die zweite Lagerkomponente 2. Die erste Lagerkomponente 1 und die zweite Lagerkomponente 2 sind jeweils rotationssymmetrisch ausgestaltet.The 7 shows the storage device 40 from above. Like in the 7 shown, surrounds the first bearing component 1 the second bearing component 2 , The first bearing component 1 and the second bearing component 2 are each configured rotationally symmetrical.

Exemplarisch sperren die erste Lagereinrichtung 3 und die zweite Lagereinrichtung 4 jeweils sämtliche radialen Freiheitsgrade - also insbesondere die Translationsfreiheitsgrade in x-Richtung und in y-Richtung. Die erste Lagereinrichtung 3 sperrt darüber hinaus auch noch insbesondere einen axialen Freiheitsgrad - nämlich den Translationsfreiheitsgrad in z-Richtung. Vorzugsweise sperrt die erste Lagereinrichtung 3 sämtliche Freiheitsgrade bis auf den Rotationsfreiheitsgrad um die Rotationsachse.Exemplary lock the first storage facility 3 and the second storage facility 4 in each case all radial degrees of freedom - ie in particular the translational degrees of freedom in the x-direction and in the y-direction. The first storage facility 3 moreover, in particular also blocks an axial degree of freedom - namely the translational degree of freedom in the z-direction. Preferably, the first storage device locks 3 all degrees of freedom except for the rotational degree of freedom about the rotation axis.

Wie vorstehend erwähnt, ist die erste Lagereinrichtung 3 exemplarisch als Supraleiterlager ausgebildet. Das erste Lagerelement 5 verfügt über einen Supraleiter 19 und das dritte Lagerelement 6 verfügt über eine Magnetfeldquelle 24. Der Supraleiter 19 und die Magnetfeldquelle 24 sind mittels des Flux-Pinning-Effekts miteinander gekoppelt. Exemplarisch verfügt die Magnetfeldquelle 24 über Magnetabschnitte 21. Die Magnetisierungsrichtung der Magnetabschnitte 21 alterniert exemplarisch in z-Richtung.As mentioned above, the first bearing device 3 exemplarily trained as a superconductor warehouse. The first bearing element 5 has a superconductor 19 and the third bearing element 6 has a magnetic field source 24 , The superconductor 19 and the magnetic field source 24 are coupled together by the flux-pinning effect. Exemplary has the magnetic field source 24 over magnet sections 21 , The magnetization direction of the magnet sections 21 alternates by way of example in the z-direction.

Die zweite Lagereinrichtung 4 ist exemplarisch als Magnetlager ausgebildet. Das zweite Lagerelement 7 und das vierte Lagerelement 8 verfügen über einander insbesondere in x-Richtung und y-Richtung abstoßende Magnetfeldquellen. Exemplarisch verfügen das zweite Lagerelement 7 und das vierte Lagerelement 8 jeweils über eine Mehrzahl an Magnetabschnitten 22, 23, deren Magnetisierungsrichtungen in z-Richtung alternieren. Zweckmäßigerweise sind die Magnetabschnitte 22 ringförmig ausgebildet und die Magnetabschnitte 23 scheibenförmig ausgebildet. Ein ringförmiger Magnetabschnitt 22 umgreift jeweils einen scheibenförmigen Magnetabschnitt 23 mit gleicher Magnetisierungsrichtung.The second storage facility 4 is exemplified as a magnetic bearing. The second bearing element 7 and the fourth bearing element 8th have repelling magnetic field sources in particular in the x-direction and y-direction. Exemplary have the second bearing element 7 and the fourth bearing element 8th each with a plurality of magnetic sections 22 . 23 whose magnetization directions alternate in the z-direction. Conveniently, the magnet sections 22 ring-shaped and the magnet sections 23 disc-shaped. An annular magnet section 22 each surrounds a disk-shaped magnet section 23 with the same magnetization direction.

Die 8 zeigt eine Lagereinrichtung 50 gemäß einer fünften Ausführungsform. Bis auf die Ausgestaltung der ersten Lagereinrichtung 3 entspricht die fünfte Ausführungsform der vorstehend diskutierten vierten Ausführungsform. The 8th shows a storage facility 50 according to a fifth embodiment. Except for the design of the first storage facility 3 The fifth embodiment corresponds to the fourth embodiment discussed above.

Bei der ersten Lagereinrichtung 3 der Lagervorrichtung 50 sind das erste Lagerelement 5 und das dritte Lagerelement 6 auf zwei verschiedenen Seiten einer gedachten Trennebene 25 angeordnet. Vorzugsweise befindet sich das erste Lagerelement 5 ausschließlich auf der ersten Seite der Trennebene 25 und das zweite Lagerelement 6 befindet sich vorzugsweise ausschließlich auf der zweiten Seite der Trennebene 25.At the first storage facility 3 the storage device 50 are the first bearing element 5 and the third bearing element 6 on two different sides of an imaginary dividing plane 25 arranged. Preferably, the first bearing element is located 5 exclusively on the first side of the parting line 25 and the second bearing element 6 is preferably located exclusively on the second side of the parting line 25 ,

Exemplarisch ist die erste Lagereinrichtung 3 als fluidisches Lager ausgebildet. Zweckmäßigerweise sperrt die erste Lagereinrichtung 3 einen Translationsfreiheitsgrad in z-Richtung. Das erste Lagerelement 5 umfasst beispielsweise eine fluidische Quelle, die ein Druckfluid bereitstellt. Das dritte Lagerelement 6 stellt exemplarisch eine Wirkfläche bereit, die mit dem Druckfluid beaufschlagt wird. Zweckmäßigerweise ist die Wirkfläche an einer Stirnseite der zylindrisch ausgestalteten zweiten Lagerkomponente 2 vorgesehen.Exemplary is the first storage facility 3 designed as a fluidic bearing. Appropriately locks the first storage facility 3 a translational degree of freedom in the z direction. The first bearing element 5 For example, it includes a fluidic source that provides a pressurized fluid. The third bearing element 6 exemplifies an effective area ready, which is acted upon by the pressurized fluid. Conveniently, the active surface is on a front side of the cylindrically configured second bearing component 2 intended.

Optional kann jede der vorgenannten Lagervorrichtungen 10, 20, 30, 40, 50 über einen Antrieb verfügen, um die zweite Lagerkomponente 2 relativ zur ersten Lagerkomponente 1 anzutreiben.Optionally, any of the aforementioned storage devices 10 . 20 . 30 . 40 . 50 have a drive to the second bearing component 2 relative to the first bearing component 1 drive.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 9 ein exemplarisches Beförderungssystem 60 erläutert, in dem eine vorstehend erläuterte Lagervorrichtung zum Einsatz kommt. Bei der eingesetzten Lagervorrichtung handelt es sich insbesondere um ein Linearlager, vorzugsweise um eine Lagervorrichtung gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform. Exemplarisch handelt es sich um die Lagervorrichtung 10 oder 20.Hereinafter, referring to FIGS 9 an exemplary transport system 60 explained, in which a bearing device explained above is used. The bearing device used is in particular a linear bearing, preferably a bearing device according to the first or the second embodiment. By way of example, it is the storage device 10 or 20 ,

Das Beförderungssystem 60 umfasst eine Beförderungsbahn 11, die einen Verschiebeweg 9 definiert. Das Beförderungssystem 60 umfasst ferner einen entlang des Verschiebewegs 9 verschiebbaren Beförderungsschlitten 12. Der Beförderungsschlitten 12 ist gegenüber der Beförderungsbahn 11 exemplarisch schwebend - also berührungslos - gelagert. Exemplarisch schwebt der Beförderungsschlitten 12 in z-Richtung über der Beförderungsbahn 11. Zur Lagerung des Beförderungsschlittens 12 kommt eine der vorstehend diskutierten Lagervorrichtungen zum Einsatz. Die Beförderungsbahn 11 weist dabei die erste Lagerkomponente 1 auf und der Beförderungsschlitten 12 weist die zweite Lagerkomponente 2 auf.The transport system 60 includes a transport train 11 that a way to move 9 Are defined. The transport system 60 further includes one along the displacement path 9 movable carriage 12 , The carriage 12 is opposite the carriageway 11 by way of example floating - that is contactless - stored. The transport carriage floats by way of example 12 in the z-direction above the carriageway 11 , For storage of the carriage 12 One of the storage devices discussed above is used. The transport railway 11 indicates the first bearing component 1 on and the carriage 12 has the second bearing component 2 on.

Der Beförderungsschlitten 12 wird mit Hilfe von zwei verschiedenen Lagereinrichtungen 3, 4 gegenüber der Beförderungsbahn 11 gelagert. Rein exemplarisch ist die erste Lagereinrichtung 3 als Supraleiterlager und die zweite Lagereinrichtung 4 als fluidisches Lager, insbesondere als Luftlager, ausgebildet.The carriage 12 is with the help of two different storage facilities 3 . 4 opposite the carriageway 11 stored. Purely exemplary is the first storage facility 3 as a superconductor bearing and the second storage facility 4 as a fluidic bearing, in particular as an air bearing formed.

Durch die Verwendung von zwei verschiedenen Lagereinrichtungen 3, 4 kann sichergestellt werden, dass der Beförderungsschlitten 12 entlang des gesamten Verschiebewegs 9 bzw. der gesamten Beförderungsbahn 11 von der Beförderungsbahn 11 beabstandet bleibt, insbesondere auch dann, wenn die Belastung bzw. Beladung des Beförderungsschlittens entlang des Verschiebewegs 9 variiert, oder beispielsweise bei Stromausfall bis zu mehreren Minuten, da das supraleitende Lager seine Funktion bei Stromausfall bis zu mehreren Minuten beibehält.By using two different storage facilities 3 . 4 can be ensured that the carriage 12 along the entire displacement path 9 or the entire transport route 11 from the conveyor 11 remains spaced, especially even if the load or loading of the carriage along the displacement 9 varies, or for example in the event of a power failure, up to several minutes, since the superconducting bearing retains its function in the event of power failure for up to several minutes.

Die beiden Lagereinrichtungen 3, 4 sind vorzugsweise entlang des gesamten Verschiebewegs 9 vorhanden. Alternativ dazu können die Lagereinrichtungen 3, 4 auch nur an überlappenden oder nicht-überlappenden Abschnitten bzw. Teilstrecken des Verschiebewegs 9 vorhanden sein.The two storage facilities 3 . 4 are preferably along the entire displacement path 9 available. Alternatively, the storage facilities 3 . 4 also only on overlapping or non-overlapping sections or partial sections of the displacement path 9 to be available.

Exemplarisch ist die Beförderungsbahn 11 in zwei Abschnitte 15, 16 unterteilt. Die beiden Abschnitte 15, 16 sind sequentiell hintereinander angeordnet.Exemplary is the transport railway 11 in two sections 15 . 16 divided. The two sections 15 . 16 are arranged sequentially one behind the other.

Vorzugsweise sind die erste Lagereinrichtung 3 und die zweite Lagereinrichtung 4 ausgebildet, den Beförderungsschlitten 12 in dem ersten Abschnitt 15 der Beförderungsbahn 11 in einem ersten Abstand zur Beförderungsbahn 11 zu halten und in einem zweiten Abschnitt 16 der Beförderungsbahn 11 in einem von dem ersten Abstand verschiedenen zweiten Abstand zur Beförderungsbahn 11 zu halten.Preferably, the first storage device 3 and the second storage facility 4 trained, the carriage 12 in the first section 15 the transport railway 11 at a first distance to the conveyor 11 keep and in a second section 16 the transport railway 11 in a second distance to the transport path different from the first distance 11 to keep.

Die beschriebene variable Beabstandung zur Beförderungsbahn 11 kann insbesondere auf zwei verschiedene Weisen erzielt werden. Zum einen können die erste und/oder zweite Lagereinrichtung 3, 4 im ersten Abschnitt 15 anders ausgestaltet oder eingestellt sein als im zweiten Abschnitt 16, so dass sich bereits unabhängig von der Beladung des Beförderungsschlittens 12 in den beiden Abschnitten 15, 16 verschiedene Abstände ergeben. Zum anderen können die Lagereinrichtungen 3, 4 so ausgebildet sein, dass die Beabstandung des Beförderungsschlittens 12 von der Beförderungsbahn 11 von der Beladung und/oder Belastung des Beförderungsschlittens 12 abhängt. Sofern dann entlang der Beförderungsbahn 11 verschiedene Belastungen und/oder Beladungen des Beförderungsschlittens 12 erfolgen, stellen sich unterschiedliche Abstände ein.The described variable spacing to the transport path 11 can be achieved in particular in two different ways. On the one hand, the first and / or second storage facility 3 . 4 in the first part 15 be designed differently or set as in the second section 16 , so that already independently of the loading of the carriage 12 in the two sections 15 . 16 give different distances. On the other hand, the storage facilities 3 . 4 be formed so that the spacing of the carriage 12 from the conveyor 11 from the loading and / or loading of the carriage 12 depends. Unless then along the carriageway 11 different loads and / or loads of the carriage 12 occur, set themselves different distances.

Exemplarisch verfügt das Beförderungssystem 60 über ein Mittel 13 zum Beladen und/oder Entladen des Beförderungsschlittens 12 mit einem Beförderungsgut 14. Das Mittel 13 ist zweckmäßigerweise entlang des Verschiebewegs 9 angeordnet und teilt diesen in den ersten Abschnitt 15 und den zweiten Abschnitt 16 auf. Exemplarisch ist das Mittel 13 als Greifarm ausgebildet.Exemplary has the transport system 60 about a means 13 for loading and / or unloading the carriage 12 with a freight 14 , The middle 13 is expediently along the displacement 9 arranged and divides this into the first section 15 and the second section 16 on. Exemplary is the means 13 designed as a gripping arm.

Die 9 zeigt den Beförderungsschlitten 12 an drei verschiedenen Positionen entlang des Verschiebewegs 9. An einer ersten Position links ist der Beförderungsschlitten 12 mit dem Beförderungsgut 14 beladen. An einer zweiten Position in der Mitte befindet sich der Beförderungsschlitten 12 bei dem Mittel 13. Das Mittel 13 nimmt das Beförderungsgut 14 von dem Beförderungsschlitten 12. An einer dritten Position rechts ist der Beförderungsschlitten 12 unbeladen.The 9 shows the carriage 12 at three different positions along the displacement path 9 , At a first position on the left is the carriage 12 with the goods 14 loaded. At a second position in the middle is the carriage 12 at the middle 13 , The middle 13 takes the goods 14 from the carriage 12 , At a third position on the right is the carriage 12 unladen.

Zweckmäßigerweise sind die Lagereinrichtungen 3, 4 derart ausgebildet, dass bei einem ersten Abstand zwischen dem Beförderungsschlitten 12 und der Beförderungsbahn 11 und/oder in einem beladenen Zustand des Beförderungsschlittens 12 die zweite Lagereinrichtung 4 einen größeren Anteil der für die Beabstandung benötigten Kraft bereitstellt als bei einem zweiten Abstand zwischen dem Beförderungsschlitten 12 und der Beförderungsbahn 11 und/oder einem unbeladenen Zustand des Beförderungsschlittens 12.Conveniently, the storage facilities 3 . 4 formed such that at a first distance between the carriage carriage 12 and the train 11 and / or in a loaded condition of the carriage 12 the second storage facility 4 provides a greater proportion of the force required for the spacing than at a second distance between the carriage 12 and the train 11 and / or an unloaded state of the carriage 12 ,

Beispielsweise sind das Supraleiterlager und das fluidische Lager so eingestellt, dass der Beförderungsschlitten 12 in einem unbeladenen Zustand so weit von der Beförderungsbahn 11 entfernt ist, dass der Beförderungsschlitten 11 hauptsächlich oder ausschließlich von dem Supraleiterlager getragen wird. Wird der Beförderungsschlitten 12 beladen und/oder belastet, beispielsweise mit dem Beförderungsgut 14, so gibt das Supraleiterlager in der Art einer Feder nach, bis der Beförderungsschlitten 11 auf dem fluidischen Lager aufliegt bzw. hauptsächlich von dem fluidischen Lager getragen wird. Im belandenen Zustand stellt folglich die zweite Lagereinrichtung 4 - das fluidische Lager - einen größeren Anteil der benötigten Tragkraft bereit als im unbeladenen Zustand.For example, the superconductor bearing and the fluidic bearing are adjusted so that the carriage 12 in an unloaded state so far from the carriageway 11 away is that the carriage 11 is worn mainly or exclusively by the superconductor warehouse. Will the carriage 12 loaded and / or loaded, for example, with the goods 14 Thus, the superconductor bearing yields in the manner of a spring, until the carriage 11 rests on the fluidic bearing or is mainly supported by the fluidic bearing. In the loaded state thus provides the second storage facility 4 - The fluidic bearing - a greater proportion of the required load capacity ready than in the unloaded state.

Exemplarisch ist entlang der Beförderungsbahn 11 ein Hindernis 17 vorhanden. Das Hindernis 17 erstreckt sich insbesondere in z-Richtung. Die erste Lagereinrichtung 3 und die zweite Lagereinrichtung 4 sind ausgebildet, den Beförderungsschlitten 12 in einem unbeladenen Zustand in einem Abstand zu der Beförderungsbahn 11 zu halten, in dem das Hindernis 17 genommen wird, und den Beförderungsschlitten 12 in einem insbesondere mit dem Beförderungsgut 14 beladenen Zustand in einem Abstand zu der Beförderungsbahn 11 zu halten, in dem das Hindernis 17 nicht genommen wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein fälschlicherweise nicht entladener Beförderungsschlitten an der weiteren Beförderung gestoppt werden und beispielsweise aussortiert werden.Exemplary is along the carriageway 11 an obstacle 17 available. The obstacle 17 extends in particular in the z-direction. The first storage facility 3 and the second storage facility 4 are formed, the carriage 12 in an unloaded state at a distance to the conveyor 11 to keep in which the obstacle 17 taken and the carriage 12 in particular with the goods to be transported 14 laden condition at a distance to the conveyor 11 to keep in which the obstacle 17 not taken. In this way, for example, a wrongly unloaded carriage carriage can be stopped at the further promotion and sorted out, for example.

Claims

Bearing device (10; 20; 30; 40; 50) with a first bearing component (1) and a second bearing component (2), wherein the second bearing component (2) relative to the first bearing component (1) by means of a first bearing means (3) and a in the bearing type of the first bearing means (3) different second bearing means (4) is preferably suspended and the bearing of the first bearing means (3) and the second bearing means (4) each one of a magnetic bearing, a superconductor bearing and a fluidic bearing.

Bearing device (10; 20; 30; 50) according to Claim 1 , characterized in that one of the bearing means (3, 4) is a fluidic bearing.

Bearing device (10; 20; 30; 40; 50) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the bearing device (10; 20; 30; 40; 50) is designed as a linear bearing, rotary bearing, in particular radial bearing or Radiaxlager, thrust bearing or fixed bearing.

A bearing device (10; 20; 30; 40; 50) according to one of the preceding claims, characterized in that the first bearing device (3) has a first bearing element (5) and a third bearing element (6) which is preferably mounted in a floating manner relative to the first bearing element (5) ), the second bearing device (4) comprises a second bearing element (7) and a fourth bearing element (8) preferably suspended in relation to the second bearing element (7), wherein the first bearing element (5) and the second bearing element (7) together form the first bearing component (1) and the third bearing element (6) and the fourth bearing element (8) together form the second bearing component (2).

Bearing device (10; 20; 30) according to one of the preceding claims, characterized in that the two bearing components (1, 2) are arranged on two different sides of an imaginary parting plane (25), wherein the first bearing component (1) preferably exclusively on the first side of the parting plane (25) is located and the second bearing component (2) is preferably exclusively on the second side of the parting plane (25).

Bearing device (10; 20) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing device (10; 20) is designed as a linear bearing, in which the first bearing component (1) relative to the second bearing component (2) along a displacement path (9) displaceable is stored, and the first bearing device (3) and the second bearing device (4) extend along the displacement path (9).

Bearing device (30) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the bearing device (30) is designed as a rotary bearing and the first bearing component (1) has a first bearing element (5) and a second bearing element (7), wherein the second bearing element (7) the first bearing element (5) in particular completely encompasses.

Bearing device (40; 50) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the first bearing component (1) comprises a second bearing element (7) and the second bearing component (2) comprises a fourth bearing element (8), wherein the second bearing element (7) in particular completely surrounds the fourth bearing element (8).

Bearing device (40; 50) according to Claim 8 , characterized in that the second bearing element (7), is formed as a hollow cylinder and has a plurality of magnetic portions (22) whose magnetization direction in the axial direction (z) of the hollow cylindrical second bearing element (7) alternates.

Storage device (40) according to Claim 8 or 9 , characterized in that the first bearing component (1) comprises a first bearing element (5) and the second bearing component (2) comprises a third bearing element (6), wherein the first bearing element (5), in particular completely surrounds the third bearing element (6).

Storage device (50) according to Claim 8 or 9 , characterized in that the first bearing component (1) comprises a first bearing element (5) and the second bearing component (2) comprises a third bearing element (6), wherein the first bearing element (5) and the third bearing element (6) on two different Sides of an imaginary parting plane (25) are arranged, and wherein the first bearing element (5) is preferably exclusively on the first side of the parting plane (25) and the second bearing element (6) preferably exclusively on the second side of the parting plane (25) located.

A conveying system (60) comprising a conveying path (11) defining a displacement path (9), a conveying carriage (12) displaceable along the displacement path (9), and a bearing device according to any one of Claims 1 to 11 wherein the conveying path (11) comprises the first bearing component (1) and the conveying carriage (12) comprises the second bearing component (2).

Transport system (60) after Claim 12 characterized in that the first bearing means (3) and the second bearing means (4) are adapted to hold the carriage (12) in a first section (15) of the conveyor track (11) at a first distance from the conveyor track (11) and in a second section (16) of the conveyor track (11) to maintain a second distance to the conveyor track (11) different from the first distance.

Transport system (60) after Claim 12 or 13 , comprising means (13) for loading and / or unloading the carriage (12) with a goods to be transported (14).

Transport system (60) after Claim 13 or 14 characterized in that the transport carriage (12) is mounted spaced from the transport path and the storage devices (3, 4) are formed such that at a first distance between the transport carriage (12) and the transport path (11) and / or in one loaded state of the carriage (12) the second bearing means (4) provides a greater proportion of the force required for the spacing than a second distance between the carriage (12) and the conveyor track (11) and / or an unloaded state of the carriage (12 ).

Transport system (60) according to one of Claims 12 to 15 characterized in that there is an obstacle (17) along the conveyance path (11), and the first storage device (3) and the second storage device (4) are arranged to move the carriage (12) in an unloaded state at a distance from the conveyance path (11), in which the obstacle (17) is taken, and to keep the carriage (12) in a loaded state at a distance from the conveying path (11) in which the obstacle (17) is not taken.