Exakte Höhenverstellung an den Beamlines

Pfaff-silberblau-Teleskophubsäule für Elektronenspeicherring Bessy II

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Phoenix-Teleskophubsäulen von Columbus McKinnon Engineered Products sind vielfältig einsetzbar, wie das aktuelle Beispiel einer speziellen Prüfstandsanwendung im Helmholtz-Zentrum Berlin zeigt. Hier übernimmt die Pfaff-silberblau-Hubsäule Phoenix die manuelle Höhenverstellung bei der Zuführung eines Photonenstrahls zu Experimentierstationen (Beamlines) – und zwar möglichst „feinfühlig“ und umkehrspielfrei, um den Photonenstrahl exakt durch enge Blendenöffnungen zu führen.

Ulrich Hintermeier, Geschäftsführer, Columbus McKinnon Engineered Products GmbH, Kissing

Inhaltsverzeichnis

1. Komplexe Materialsysteme erforschen
2. Ideale Lösung Phoenix-Teleskophubsäule
3. Auch Mehrspindelanlagen sind realisierbar

 

Die Teleskophubsäule soll deshalb möglichst steif und die Teleskopführung frei von seitlichem Spiel sein. Aufgrund ihrer technischen Konzeption konnte die Teleskophubsäule Phoenix von Pfaff-silberblau die hohen Anforderungen der Wissenschaftler bereits in der Standardausführung so gut erfüllen, dass kein zusätzlicher Konstruktionsaufwand für die Höhenverstellung erforderlich war.

Komplexe Materialsysteme erforschen

Am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) erforschen Wissenschaftler komplexe Materialsysteme. Sie betreiben und nutzen dafür die Photonenquelle Bessy II – ein Synchrotron, das brillante Photonenpulse liefert. An 48 Strahlrohren sind Experimentierstationen angeschlossen. An einer dieser Beamlines untersuchen Forscher der Max-Planck-Gesellschaft elektrochemische Prozesse in komplexen Materialsystemen unter möglichst realitätsnahen Bedingungen.

Die Experimente finden in einem Vakuum von 10-5 mbar statt. Im angeschlossenen Elektronenspeicherring liegt hingegen ein Ultrahochvakuum von 10-9 mbar an. Deshalb ist zwischen dem Strahlaustritt aus einer Spiegelkammer und dem eigentlichen Experiment eine Pumpstufe mit mehreren hintereinandergeschalteten Kammern notwendig, die mit Turbomolekularpumpen kontinuierlich Gas absaugt. Die einzelnen Kammern sind so miteinander verbunden, dass der Photonenstrahl mit etwa 2 mm Durchmesser durch Blendenöffnungen mit Durchmessern von 3 mm exakt geführt werden muss.

Für diese Anwendung wurde eine Hubsäule mit einer Höhe von etwa 1200 mm benötigt, die eine Gewichtskraft von mindestens 700 N und somit die Pumpstufe mit den Pumpen zuverlässig tragen und exakt verstellen kann. Sie sollte um 500 mm höhenverstellbar sein, um sie an weiteren Experimentierstationen mit anderen Strahlhöhen benutzen zu können.

Ideale Lösung Phoenix-Teleskophubsäule

Es hat sich gezeigt, dass die Phoenix-Teleskophubsäule mit manuellem Antrieb und einer Hubkraft von 1500 N hierfür eine ideale Lösung ist. Die Bodenplatte der Teleskophubsäule ist direkt mit dem Fußboden der Experimentierhalle verschraubt. Die obere Kopfplatte der Hubsäule wurde entfernt und durch eine Justiereinheit ersetzt, die das Schwenken und Ausrichten der darauf befestigten Pumpstufe in vier Freiheitsgraden mit einer Genauigkeit bis 0,05 mm erlaubt. Das geschlossene Außengehäuse aus robusten Aluminium-Profilrohren macht die Hubsäulen von Pfaff-silberblau unempfindlich gegen Schmutz und somit auch wartungsarm.

Die Lösung wurde innerhalb einer Woche aufgebaut und mit einem Theodolit exakt zum Photonenstrahl ausgerichtet. Die Pumpstufe befindet sich seit etwa sechs Monaten störungsfrei im Einsatz, ein Nachjustieren war bisher nicht notwendig.

Auch Mehrspindelanlagen sind realisierbar

Phoenix-Teleskophubsäulen können auch als Mehrspindelanlagen kombiniert werden. Die Präzision beim Hubvorgang, der zulässige außermittige Lastangriff und ihre Variabilität in der Einbauweise – vertikal, horizontal oder kopfüber – qualifizieren diese Hubsäulen für viele verschiedene Aufgaben. So kommen sie auch bei höhenverstellbaren Arbeitsplätzen zum Einsatz, z. B. bei der Motorenmontage in der Automobilproduktion, zur Positionierung von Bauteilen im Taktbetrieb von Produktionsstraßen sowie zum Anheben großer und schwerer Bauteile mit variabler Geometrie, z. B. bei der Flügelmontage im Flugzeugbau. bec

www.pfaff-silberblau.com
www.helmholtz-berlin.de

Detaillierte Informationen zu den kompakten Teleskophubsäulen:
hier.pro/h9alJ

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