Poszukując granic wszechświata

Różne widoki na dźwig w czystym pomieszczeniu

Izometria – spojrzenie na zsynchronizowane koty

Podnośnik do pomieszczeń czystych w użyciu

Podnośnik w pomieszczeniu czystym w trakcie pracy

Za pomocą niezwykłego dźwigu cleanroomowego specjalista Altmann z Wydziału Nauk Przyrodniczych i Techniki Uniwersytetu w Maastricht odegrał kluczową rolę w unikalnym na skalę światową projekcie.

Wyjściowa sytuacja była trudna, a wymagania naprawdę wysokie. Ale kto by się spodziewał, że budowa pomieszczenia czystego dla obserwatorium fal grawitacyjnych, służącego do badania wewnętrznej funkcjonowania wszechświata, będzie miała trivialne wymagania? W ramach projektu badawczego „ETpathfinder”, kierowanego przez profesora Stefana Hilda, powstaje rodzaj modelu na wzór sztabowy dla teleskopu Einsteina (ET). Ten z kolei jest częścią planowanego głęboko schłodzonego, trójkątnego podziemnego detektora laserowego z trzema ramionami o długości 10 km, który teoretycznie będzie zdolny do badania wszechświata aż do Wielkiego Wybuchu.

„ETpathfinder” jako urządzenie testowe jest obecnie budowany w byłej hali transportowej w Maastricht, która w ostatnich miesiącach została starannie przebudowana na pomieszczenie czyste z niską wibracją podłogą. Według oceny ekspertów, ten projekt badawczy stanie się cenną infrastrukturą dla dalszych badań fal grawitacyjnych i technologii ich wykrywania.

To więc nie jest małe przedsięwzięcie. I na pewno nie jest to coś, co mogłoby powodować opóźnienia projektowe. Firma Altmann, specjalizująca się w dźwigach cleanroomowych z Bawarii, szybko wkroczyła do gry i w ciągu kilku tygodni zrealizowała imponujący system na zamówienie: rozpiętość 22 metrów, podwójny dźwig z dwoma ekstremalnie precyzyjnymi, w pełni zsynchronizowanymi podnośnikami, połączonymi jako Master/Slave, z udźwigiem każdego z nich 2000 kg.

Na granicy fizyki

Wyzwanie, jakim było wprowadzenie dźwigu o takich wymiarach do już ukończonego pomieszczenia czystego, Altmann rozwiązał z dużym zaskoczeniem dla maastrichtzkich naukowców, za pomocą wspólnego mostu nośnego z dźwigiem montażowym. Dla dyrektorów firmy Achima i Roberta Altmanna nie było to jednak nic, co mogłoby im spowodować bezsenne noce. Zgodnie z ich mottem „tylko fizyka pokazuje nam granice”, już wcześniej, przy innym projekcie, pokazali, że ich rozwiązania wyciskają maksimum możliwości w interesie klienta. Dowodem na to były dwa dźwigi cleanroomowe o udźwigu 30 ton i rozpiętości 30 metrów, które udowodniły, że nawet tak dużą instalację można częściowo wprowadzić do pomieszczenia czystego, a na miejscu – z zachowaniem wymogów higienicznych – zamontować i uruchomić.

W projekcie w Maastricht dźwig najpierw służy do wprowadzenia komponentów testowej instalacji ET oraz całego wyposażenia laboratoryjnego do pomieszczenia czystego ISO 8. Dźwig ten został jednak zaprojektowany na poziom ISO 6. Później będzie wykorzystywany do przeprowadzania niezbędnych przebudów układu eksperymentalnego, z zachowaniem nośności. Niewątpliwie przydatna okaże się tutaj elastyczność i precyzja obu podnośników, z udźwigiem 4 ton. Przy zmianach układów eksperymentalnych i konieczności montażu oraz demontażu wyposażenia badawczego, które jest w dużej mierze unikatowe, konieczne jest ich bardzo precyzyjne i powolne łączenie lub rozłączanie.

W rozmowie z Reinraum online Robert Altmann podkreśla, że w tym projekcie wysoka głębokość produkcji firmy oraz szeroka oferta serwisowa okazały się zbawienne. Nigdy nie udałoby się dotrzymać krótkiego terminu, gdyby firma była zależna od dostawców lub podwykonawców. W rzeczywistości Altmann (prawie) wszystko wykonuje samodzielnie – od planowania, obliczeń statycznych, konstrukcji mechanicznych i elektrycznych, przez sterowania, programowanie i uruchomienie oprogramowania, aż po pełną produkcję, w tym kół zębatych i końcową odbiór rzeczoznawcy. „Oferujemy technikę pomieszczeń czystych od początku do końca, przemyślaną w każdym detalu” – mówi szef firmy, nieco z dumą.

Wysoki standard sam ustalił

Również pod względem technicznym dźwigi Altmanna są wyjątkowe. Przede wszystkim chodzi o ich niską wysokość konstrukcyjną, dzięki której można optymalnie wykorzystać dostępną wysokość pomieszczenia i zaoszczędzić miejsce na Maastricht. A także o bardzo wysokie standardy firmy Altmann dla dźwigów cleanroomowych, które są uważane za punkt odniesienia w tym segmencie rynku. Bo już nie wystarczy zbudować dźwig czysty pomieszczeniowo tak, aby spełniał wymagania ISO 14644-1. Równie ważne są operacje, czyszczenie, konserwacja oraz modernizacja komponentów i funkcji, które nie mogą powodować kontaminacji.

Dlatego dźwigi Altmanna są cały czas pokryte proszkowo, co zapewnia gładkie, odporne na zarysowania i łatwe do czyszczenia powierzchnie. Wszystkie kable, zespoły zębate, śruby, elementy elektryczne, czujniki oraz mechanizm podnoszenia z napędem elektrycznym są starannie „opakowane” w obudowy. Materiały są tak dobrane i połączone, aby zminimalizować ścieranie i emisję gazów. Podwójne pasy nośne są całkowicie bezobsługowe, niemal nie zużywają się i minimalnie się rozciągają dzięki specjalnej parze materiałów. Zwykłe pasy tekstylne najpierw się wyraźnie rozciągają, zanim podniesie się ciężar. Aby zapobiec ścieraniu na obrotnym zawiesiu, ten element jest zgodny z DIN 15400 i wykonany ze stali nierdzewnej lub pokryty twardo niklowaną powłoką.

Pod względem udźwigu Altmann niedawno zyskał rozgłos dzięki rekordowi świata, w którym dwa dźwigi cleanroomowe o udźwigu 2 x 15 ton ustanowiły rekord, ale firma oferuje także mniejsze wersje od 500 kg.

Chociaż w projekcie w Maastricht kluczowe będzie odniesienie do teorii względności Einsteina, to już dziś sukces dźwigów cleanroomowych Altmann jest absolutny. Z mniejszymi nie daliby rady. Ich credo idealnie pasuje do ogólnej koncepcji „ETpathfinder”: „Pomieszczenie czyste toleruje wszystko, tylko nie kompromisy”.

Z niecierpliwością czekamy, jakie wyniki badawczy projekt w Maastricht wyjdzie na światło dzienne, korzystając z dźwigów Altmann do pomieszczeń czystych.