Moderne meetruimte-inrichting geïntegreerd in oude bouwsubstantie

Omdat de oude meetruimte nu dienstdoet als voorruimte van de nieuwe installatie, moest ook het hoogteverschil van een halve verdieping, dat tussen beide gebouwonderdelen bestaat, barrièrevrij worden overbrugd. Daartoe is een hydraulische hefplatform ingebouwd. Bron: Nerling Systemräume GmbH

De nieuwe meetruimte-installatie bestaat uit een fijnmeetruimte van klasse 2, een meetruimte van klasse 3 voor 3-coördinatenmetrologie en een materiaaltestlaboratorium. Deze zijn grofweg gepland om de meetmachines tot hun recht te laten komen. De slimme lichtregeling via het ingebouwde DALI-systeem versterkt dit effect. Bron: Nerling Systemräume GmbH

Omdat Bühler een transparante inrichting van de ruimtes zeer belangrijk vond, zette Nerling systeemruimtes in met volledig glazen wanden tot de vloer met een hoogte van 2,60 m, die in deze vorm voor het eerst werden gebruikt. Ze bieden bezoekers een onbelemmerd uitzicht in de meetkamers. Bron: Nerling Systemräume GmbH

Voor de controle en kalibratie van precisieonderdelen en meetmiddelen zijn uiterst nauwkeurige metingen noodzakelijk. Deze vonden plaats op de onderzoekslocatie van Bühler Motor GmbH, die mechatronische aandrijflossingen produceert voor de automobiel-, industrie- en medische sector, in niet meer actuele ruimtes. Om aan de hoge eisen in de toekomst nog nauwkeuriger en met betrouwbare reproduceerbaarheid te voldoen, liet het bedrijf een moderne, meerdelige meetruimte-installatie aanleggen, die in aparte kamers metingen van kwaliteitsklassen 2, 3 en 4 mogelijk maakt. Om het project ondanks de ligging van de kamers aan een gevel en een isolatie uit de jaren 80 te realiseren, bouwde Nerling Systemräume GmbH een systeemwand die als isolator fungeert en zo de basisvoorwaarden voor een uniforme kamertemperatuur schept. Omdat voor Bühler ook het ontwerp en de transparantie van de nieuwe ruimtes een belangrijke rol speelden, werden vloertot glaswanden en -deuren geïntegreerd die bezoekers een onbelemmerd inzicht in de meetkamers geven.

“Een van de grootste problemen van onze oude meetruimte op de locatie Nürnberg was de gebrek aan ruimte,” zegt Rainer Osterloh, Quality Manager Metrology bij Bühler Motor en projectverantwoordelijke voor de nieuwe meetruimte-installatie. “Er was bovendien geen indeling naar nauwkeurigheidsklassen en het kantoor was direct geïntegreerd.” Omdat de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van de meetwaarden ook bij de productie van aandrijflösingen voortdurend toenemen, gaf Bühler Motor opdracht tot een ruim opgezet systeem bij meetruisspecialist Nerling Systemräume GmbH: “Er moest een fijnmeetruimte van kwaliteitsklasse 2 worden ingericht, waarin bijvoorbeeld kogellagers kunnen worden getest en meetinstrumenten gekalibreerd, daarnaast een meetruimte van klasse 3 voor 3-coördinaten-meettechniek en een testlaboratorium volgens klasse 4, waarin op verschillende materialen hardheid, dikte van coatings en trek-druk-krachten kunnen worden onderzocht,” legt Olaf Nerling, directeur van Nerling Systemräume, uit. Daarnaast moest er een bespreekhoek komen en een afgescheiden groter kantoor voor kwaliteitsborging. Bühler Motor bepaalde daarbij de benodigde ruimte voor de verschillende machines en, afhankelijk van hun gevoeligheid, hun toewijzing aan de fijnmeet- of standaardmeetruimte. Op basis hiervan maakte Nerling Systemräume een plattegrondontwerp voor de beschikbare ruimte van in totaal 36 m lang en 11,40 m breed.

Isolatieconcept zorgt ondanks ongunstige kamerlokatie voor een uniform klimaat

De uitdaging van het project was om de gevraagde kwaliteitsklassen te behalen in de bestaande bouw uit de jaren 80. Omdat de gebouwisolatie overeenkwam met de destijdse normen, plaatste Nerling voor de daadwerkelijke gevel een systeemwand die als isolator fungeert. Zonder deze maatregel zou in de winter de kou de ruimte binnendringen en in de zomer de zonnewarmte de lucht hebben opgewarmd, wat problemen met de klimaatbeheersing zou hebben veroorzaakt: “Het is over het algemeen zeer ongunstig voor een meetruimte als deze aan de buitengevel ligt, omdat bijvoorbeeld al direct zonlicht het klimaat in de meetruimte sterk kan verstoren,” aldus Nerling. Omdat een buitenzonwering dit probleem slechts beperkt kan verminderen, zouden er hoeken ontstaan waar andere omstandigheden gelden dan in de rest van de ruimte. Ook de klimaatinstallatie zou dit verschil niet kunnen compenseren, omdat deze slechts op één waarde kan regelen: “Als temperatuur X in de ruimte aanwezig is, wordt lucht met temperatuur Y ingeblazen en wordt geprobeerd het luchtvolume gelijkmatig te verdelen om de gewenste omstandigheden te bereiken,” legt Nerling uit. “Op deze manier kunnen afwijkende temperaturen in de hoeken niet worden gecompenseerd.” Door het plaatsen van de isolerende scheidingswand worden nu echter de voorwaarden geschapen om met behulp van de klimaatinstallatie een uniforme situatie te creëren.

De tussen de buitenmuur en de systeemwand ontstane ruimte kon bovendien worden gebruikt als technische ruimte voor geluid- of warmtebronnen zoals kleine pompen, pc’s en bedieningskasten: “In de smalle gang bevinden zich alle aansluitingen voor stroom, lucht en klimaatbeheersing,” aldus Osterloh. “Ook onderhouds- en reparatiewerkzaamheden kunnen daar worden uitgevoerd, de technici hoeven de fijnmeetruimte niet meer te betreden.” Hierdoor zijn er minder verstoringen en kan kwaliteitsklasse 2 betrouwbaar worden gehandhaafd.

Eenvoudige lastaanpassing in de klimaatbeheersing door individuele units

Een andere uitdaging was dat de plafondhoogte slechts 3,35 m bedroeg, terwijl de gewenste hoogte in de meetruimte 2,85 m moest zijn. Daarom plaatste Nerling Systemräume direct in het tussendak individuele units, waardoor korte luchtgeleidingswegen en dus ook geringe stromingsweerstanden en -verliezen konden worden gerealiseerd. Bovendien maakt de modulaire opbouw het mogelijk om het systeem later zonder problemen uit te breiden. “Bij klimaatinstallaties wordt meestal een centraal apparaat geïnstalleerd en worden alleen de ventilatiekanalen in het plafond aangebracht,” legt Nerling uit. “Bij een uitbreiding moet dus ook het volledige kanaalsysteem worden aangepast.” Daarnaast is men met het eenmaal aangeschaft centrale apparaat gebonden aan een bepaalde dimensionering, die niet meer kan worden gewijzigd. Met het bij Bühler Motor toegepaste concept kan de ruimte echter worden vergroot en aangepast aan hogere belastingen, bijvoorbeeld door twee extra units in het plafond te plaatsen. Zo is een energiezuinig gebruik tegelijkertijd mogelijk.

Omdat de oude meetruimte nu dient als voorruimte van de nieuwe installatie, moest ook het hoogteverschil van een halve verdieping, dat tussen beide gebouwonderdelen bestaat, rolstoeltoegankelijk worden overbrugd. Hiervoor werd een hydraulische hefplateau met een draagvermogen van een ton geïnstalleerd, waarbij de montage van de lift ook als problematisch werd ervaren vanwege de kamerlengte.

Transparante wanden bieden bezoekers inzicht in meetkamers

Naast de bouwkundige situatie en de ligging van de ruimtes was ook het ontwerp een belangrijke factor: “Wij zijn een ontwikkelings- en onderzoekscentrum, gerenommeerde klanten uit de automobiel- en medische sector komen hier in en uit,” zegt de projectverantwoordelijke Osterloh. “Daarom vonden wij een aantrekkelijke en vooral transparante inrichting van de ruimtes met veel glas belangrijk. We wilden uiteindelijk een van de mooiste meetkamers van Duitsland kunnen presenteren.” Als bepalend ontwerpelement koos Nerling Systemräume voor vloertot plafond glaswanden van 2,60 m hoogte, die in deze vorm voor het eerst werden toegepast. Ze bieden bezoekers een onbelemmerd zicht in de meetkamers, zonder dat deze hoeven te worden betreden. Normaal gesproken is de statiek bij dergelijke wanden moeilijk, maar de installatie was hier alleen mogelijk doordat gebruik werd gemaakt van veiligheidsglas en de wanden bij Bühler Motor geen draaglasten aan het plafond hoeven te dragen. Daarnaast werden de deuren uitgerust met een elektrische aandrijving die het openen en automatisch sluiten ondersteunt en beschadigingen voorkomt.

Uitgebreide remote ondersteuning via PLC-besturing

Aangezien er in de installatie veel kamers zijn met hoge eisen, niet alleen wat betreft temperatuurstabiliteit maar ook vochtregulatie, was een uitgebreide en individuele regeling noodzakelijk. Nerling Systemräume gebruikt hiervoor een vrij programmeerbare, centrale PLC-besturing. In het kader van de remote ondersteuning door de meetruisspecialist is zo volledige toegang tot alle systemen mogelijk. “In tegenstelling tot dit holistische concept zou bij de gebruikelijke, aparte regelingen remote ondersteuning alleen mogelijk zijn voor de belangrijkste installatie,” legt Nerling uit. Via een 15-inch kleurendisplay, dat centraal in de kamerinstallatie in een wand is geïntegreerd en alle parameters toont, kunnen de medewerkers bijvoorbeeld in één oogopslag zien welke temperatuur in een willekeurige ruimte heerst en waar het licht is ingeschakeld.

De meetruimte-installatie bij Bühler Motor in Nürnberg is sinds augustus 2011 operationeel. “Zowel technisch als qua ontwerp zijn wij zeer tevreden,” bevestigt Osterloh. “Onze temperatuurmeetwaarden zijn zeer goed en de fijnmeetruimte bereikt zelfs in de ruststand kwaliteitsklasse 1.” Het gehele systeem is bovendien grotendeels stofvrij en zeer stil, ook de verlichting is optimaal: “Wij beschouwen de meetruimte als een lange termijn investering en zijn door de huidige waarden ervan overtuigd dat we met deze installatie goed voorbereid zijn op de toekomst,” aldus de projectverantwoordelijke.