Hledání hranic vesmíru

Různé pohledy na jeřáb v čisté místnosti

Izometrie – Pohled na synchronizované kočky

Vakuový jeřáb v provozu

Válcovací jeřáb v provozu

S speciálním čistícími místnostmi je firma Altmann, specialista na jeřáby pro čisté prostory, která v rámci Fakulty přírodních věd a techniky na Maastrichtské univerzitě převzala klíčovou roli v jedinečném celosvětovém projektu.

Výchozí situace byla složitá a požadavky rozhodně náročné. Ale kdo by také očekával, že výstavba čisté místnosti pro gravitační vlnové observatoře zkoumající vnitřní fungování vesmíru bude s triviálními požadavky? V rámci výzkumného projektu „ETpathfinder“ pod vedením profesora Stefana Hilda je totiž budována jakási maketa pro Einsteinův teleskop (ET). Ten má být součástí plánovaného hluboce chlazeného, trojúhelníkového podzemního laserového detektoru s třemi rameny dlouhými 10 km, který by teoreticky mohl zkoumat vesmír až do doby těsně před Velkým třeskem.

„ETpathfinder“ jako zkušební zařízení se momentálně staví v bývalé dopravní hale v Maastrichtu, která byla v posledních měsících náročně přestavěna na čisté prostředí s nízkou vibrací. Podle odhadu odborníků se tento výzkumný projekt stane cennou infrastrukturou pro další zkoumání gravitačních vln a technologií jejich detekce.

Takže to, co si zde kladou za cíl, není nic malého. A také nejde o projekt, který by měl být zpožděn kvůli technickým problémům. Společnost Altmann, specializovaná na jeřáby pro čisté prostory, se do hry zapojila velmi rychle a během několika týdnů realizovala impozantní zakázku na míru: rozpětí 22 metrů, dvojitý zdvihací mechanismus s dvěma extrémně přesnými, plně synchronizovanými zdvihacími zařízeními, která jsou propojena jako Master/Slave a mají nosnost 2000 kg každý.

Na hranici fyziky

Výzvu, jak vložit jeřáb těchto rozměrů do již hotové čisté místnosti, vyřešila firma Altmann s velkým překvapením pro maastrichtské vědce pomocí sdíleného mostového nosníku s montážním mostem. Pro majitele firem Achima a Roberta Altmanna však šlo o nic, co by jim způsobovalo nespavost. Podle jejich motta „jen fyzika nám ukazuje hranice“ již dříve ukázali svými zaměstnanci při jiném projektu, že s jejich řešeními dokážou vytěžit maximum ve prospěch zákazníka. Důkazem byly dva čistící jeřáby s nosností 30 tun a rozpětím 30 metrů, které dokázaly, že i taková mega zařízení lze částečně vložit do čisté místnosti, sestavit a uvést do provozu přímo na místě – při zachování hygienických požadavků.

V maastrichtském projektu se jeřáb nejprve používá k vložení komponentů pro testovací zařízení ET a celé laboratorní vybavení do ISO 8 čisté místnosti. Jeřáb je však navržen pro ISO 6. Později bude sloužit k provádění potřebných úprav experimentálního uspořádání s ohledem na zatížení. Zde se bezpochyby ukáže flexibilita a přesnost obou zdvihacích zařízení s nosností 4 tuny. Při změnách experimentálních uspořádání a při montáži či demontáži potřebného výzkumného vybavení, které jsou většinou unikátní, je nezbytné je spojovat nebo oddělovat velmi přesně a pomalu.

O projektu, jak uvádí Robert Altmann v rozhovoru pro Reinraum online, se ukázala vysoká výrobní hloubka firmy i komplexní servis jako dar. Nikdy by nedokázali dodržet tak krátký časový rámec, pokud by byli závislí na dodavatelích nebo subdodavatelích. Ve skutečnosti dělá Altmann téměř vše sám – od plánování, statických výpočtů, mechanických a elektrických konstrukcí, přes řízení, programování a uvedení softwaru do provozu, až po kompletní výrobu včetně ozubených kol a závěrečné odborné kolaudace. „Nabízíme prostě čisté místnosti od začátku do konce s promyšleným řešením,“ říká majitel firmy s určitým pýchou.

Stanovené vysoké standardy

Na technické úrovni jsou jeřáby Altmann také výjimečné. Především jejich nízká konstrukční výška, která umožňuje optimální využití dostupné výšky prostoru a zároveň šetří místo v Maastrichtu. A pak je zde především vysoký standard, který si firma Altmann stanovila sama, a který v tomto segmentu trhu slouží jako benchmark. Už nestačí pouze postavit jeřáb podle normy ISO 14644-1. Provoz, čištění, údržba nebo modernizace komponentů či funkcí nesmí vést ke kontaminaci.

Proto jsou jeřáby Altmann povrchově práškově lakované, mají hladké, odolné proti poškrábání a snadno čistitelné povrchy. Všechny kabely, ozubené sestavy, šroubové spoje, elektrické komponenty, senzory a zdvihací zařízení s elektromagnetickým páskem jsou pečlivě „zabalené“ do krytů. Materiály jsou voleny a kombinovány tak, aby se minimalizoval oděv a emisí plynů. Duplexové nosné pásky jsou zcela bezúdržbové, téměř neopotřebovávají se a díky speciálnímu materiálovému párování se téměř neprodlužují. Obvyklé textilní pásky se naopak nejprve měřitelně prodlužují, než se zatíží. Aby se zabránilo oděru na otáčivém háku, je ten vyroben z nerezové oceli nebo opatřen tvrdým niklovaným povrchem podle DIN 15400.

Co se týče nosnosti, jeřáby Altmann se nedávno dostaly do povědomí díky světovému rekordu s dvěma čistými místnostmi s nosností 2 x 15 tun, ale firma nabízí i menší varianty od 500 kg.

Ačkoliv se v maastrichtském projektu bude především řešit Einsteinova teorie relativity, je již dnes úspěch projektu s čistými místními jeřáby naprosto jistý. Bez nich by si Achim a Robert Altmann pravděpodobně ani nedokázali představit. Jejich credo „Čisté místnosti snesou všechno, jen ne kompromisy“ dokonale zapadá do celkového konceptu „ETpathfinder“: „Čistá místnost snese všechno, jen ne kompromisy.“

Budeme netrpělivě sledovat, jaké výsledky maastrichtský výzkumný projekt díky jeřábům Altmann odhalí.