Op zoek naar de grenzen van het universum

Verschillende kraanbeelden in de cleanroom

Isometrie – Uitzicht op de gesynchroniseerde katten

Reinraumkraan in gebruik

Schone Kamer in Betrieb

Met een uitzonderlijke cleanroomkraan heeft de specialist Altmann een belangrijke rol gespeeld aan de faculteit Natuurwetenschappen en Techniek van de Universiteit Maastricht in een wereldwijd uniek project.

De uitgangssituatie was complex en de eisen waren zeker veeleisend. Maar wie zou ook verwachten dat de bouw van een cleanroom voor een zwaartekrachtsgolf-Observatorium ter bestudering van de innerlijke werking van het universum met triviale eisen gepaard zou gaan? Tenslotte wordt in het kader van het onderzoeksproject „ETpathfinder“ onder leiding van professor Stefan Hild een soort maatmodel voor de Einstein-telescoop (ET) gebouwd. Dit is op zijn beurt onderdeel van een gepland diepgekoeld, driehoekig ondergronds lasersysteem met drie armen van 10 km, dat theoretisch in staat zal zijn het universum terug tot de oerknal te onderzoeken.

De „ETpathfinder“ als testinstallatie wordt momenteel gebouwd in een voormalige transporthal in Maastricht, die de afgelopen maanden uitgebreid is omgebouwd tot een cleanroom met trillingsarme vloer. Volgens experts zal dit onderzoeksproject leiden tot een waardevolle infrastructuur voor verdere studies van zwaartekrachtsgolven en de technologie voor het detecteren ervan.

Dus niets kleins, wat men zich hier heeft voorgenomen. En ook niets waar projectvertraging door panne zou moeten optreden. Al snel kwam het bedrijf Altmann, gespecialiseerd in cleanroomkranen, uit het Beierse Albaching in beeld en realiseerde binnen enkele weken een indrukwekkende installatie op maat: 22 meter overspanning, een twin-kransysteem met twee uiterst nauwkeurige, volledig gesynchroniseerde hijswerken, die als Master/Slave verbonden zijn en elk een draagkracht van 2000 kg hebben.

Tot de grenzen van de fysica

De uitdaging om een kraan van deze afmetingen in een reeds voltooide cleanroom te plaatsen, loste Altmann tot grote verbazing van de Maastrichtse onderzoekers op met een gedeelde brugdrager met montage-inbraak. Voor de twee bedrijfsleiders Achim en Robert Altmann was dit echter niets dat hen slapeloze nachten bezorgde. Volgens hun motto „alleen de fysica toont ons de grenzen“ hadden zij met hun team eerder bij een ander project al laten zien dat ze met hun oplossingen alle mogelijkheden uitbuiten in het belang van de klant. Daarbij hadden ze met twee cleanroomkranen van 30 ton en elk 30 meter overspanning bewezen dat je zelfs zo'n mega-installatie in delen in de cleanroom kunt brengen en ter plaatse — onder naleving van hygiëne-eisen — kunt monteren en in bedrijf stellen.

In het Maastrichtse project wordt de kraan nu eerst gebruikt om de componenten voor de ET-testinstallatie en de volledige laboratoriuminrichting in de ISO 8-cleanroom te brengen. De kraan zelf is echter ontworpen voor ISO 6. Later zal hij worden ingezet om de noodzakelijke verbouwingen van de proefopstelling lastarm uit te voeren. Hier zal ongetwijfeld de flexibiliteit en precisie van de twee hijswerken met een draagvermogen van maar liefst 4 ton van pas komen. Want bij het aanpassen van de proefopstellingen en de daarbij benodigde onderzoeksapparatuur, die gemonteerd en gedemonteerd moeten worden, gaat het grotendeels om unieke stukken die zeer precies en langzaam met elkaar verbonden of van elkaar losgemaakt moeten worden.

Bij dit project, benadrukt Robert Altmann in een gesprek met Reinraum online, heeft de hoge productie-ervaring van het bedrijf en het uitgebreide serviceaanbod zich bewezen als een zegen. Nooit had men de strakke tijdsplanning kunnen halen als men afhankelijk was geweest van leveranciers of onderaannemers. In feite doet Altmann (bijna) alles zelf, van planning, statische berekeningen, mechanische en elektrische constructies, via besturingen, programmering en ingebruikname van de volledige software, tot volledige productie inclusief tandwielen en de definitieve deskundigenkeuring. „Wij bieden cleanroomtechniek van begin tot eind volledig doordacht aan“, zegt de bedrijfsleider niet zonder trots.

Zelf hoge normen gesteld

Maar ook technisch gezien zijn de Altmann-kraanen bijzonder. Allereerst de platte bouwhoogte, waardoor de beschikbare ruimte optimaal wordt benut en die ook in Maastricht veel bouwruimte bespaart. En dan is er vooral de door Altmann zelf gestelde hoge standaard voor cleanroomkranen, die in dit marktsegment als benchmark dient. Want het is allang niet meer voldoende om een cleanroomkraan zo te bouwen dat hij voldoet aan de ISO 14644-1 eisen. Ook het gebruik, reinigen en onderhouden, evenals het upgraden van componenten of functies mag niet tot contaminatie leiden.

Daarom zijn Altmann-kraanen continu gepoedercoat en beschikken ze over gladde, krasbestendige en gemakkelijk te reinigen oppervlakken. Alle kabels, tandwielassemblages, bevestigingen, elektrische componenten, sensoren en het hijsysteem met elektrische riemtrek zijn in behuizingen netjes „verpakt“. De materialen zijn zo gekozen en gecombineerd dat slijtage en uitstoot zoveel mogelijk worden voorkomen. De duplex-lastgurten zijn volledig onderhoudsvrij, slijten nauwelijks en rekken zich door een speciale materiaalkoppeling slechts minimaal uit. Gewone textielgurten rekken zich daarentegen eerst meetbaar uit voordat de last überhaupt wordt opgetild. Om slijtage aan de draaiende haak te voorkomen, is deze volgens DIN 15400 gemaakt van roestvrij staal of voorzien van een hardverzinkte coating.

Wat draagkracht betreft, kwam Altmann onlangs in het nieuws met zijn wereldrecord van twee cleanroomkranen van 2 x 15 ton, maar het bedrijf biedt ook kleinere uitvoeringen vanaf 500 kg aan.

Ook al draait het in het Maastrichtse project vooral om Einstein’s relativiteitstheorie, de succesvolle inzet van de cleanroomkranen is nu al evident. Met minder zou Achim en Robert Altmann waarschijnlijk ook niet tevreden zijn geweest. Hun credo past perfect bij het totale concept van „ETpathfinder“: „De cleanroom verdraagt alles, behalve compromissen“.

We kunnen benieuwd zijn naar de resultaten die het Maastrichtse onderzoeksproject met behulp van de Altmann-cleanroomkranen zal opleveren.