Quantensprünge

Der Large Hadron Collider (LHC) wurde über einen Zeitraum von 10 Jahren in Zusammenarbeit mit mehr als 10.000 Wissenschaftlern gebaut und ist der größte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt. Es wurde an der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) entwickelt, um grundlegende Fragen zur Existenz und Zusammensetzung des gesamten Universums zu beantworten.

Im Herzen des Large Hadron Collider ermöglichen leuchtend gelbe, speziell angefertigte Manipulatoren mit SPINEA-Untersetzungsgetrieben die Verbindung von 1.800 großen Rohrstücken mit leistungsstarken Magneten und Instrumenten auf engstem Raum im Tunnel des Colliders. (Bild: CERN)

Der LHC hat mehrere Fortschritte in der Physik gemacht, darunter die erste Entdeckung und Beobachtung von Collider-Neutrinos-Partikeln im August dieses Jahres, eine Errungenschaft, die Experimentalphysikern neue Forschungswege eröffnen wird, und die industriellen Bewegungslösungen von SPINEA haben dazu beigetragen, dies zu ermöglichen.

Ein komplexer Komplex : Installation des LHC

Der LHC ist in einem 27 Kilometer breiten Ring 100 Meter unter den Schweizer Alpen untergebracht. Als die CERN-Ingenieure 2008 mit der Installation der Collider-Instrumente begannen, standen sie vor der Herausforderung, Teile auf engstem Raum und schwer zugänglich zu montieren. SPINEA, ein führender Hersteller von hochentwickelten zykloiden Untersetzungsgetrieben und Aktuatoren mit Sitz in der Slowakei, hatte die Lösung.

Die hochpräzisen TwinSpin® ^– Zahnräder von SPINEA positionieren Quadrupolmagnete im Large Hadron Collider (LHC) des CERN, dem weltweit größten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger.

„Der Collider ist im Grunde ein ringförmiger Tunnel mit Dipolmagneten, die 49 Fuß (15 m) lang sind und jeweils mehr als 30 Tonnen wiegen“, sagt Slavomir Lesko, Vertriebsleiter von SPINEA. „Es gab keinen Platz für schwere Hebegeräte wie Kräne, was den Anschluss von Rohren und anderer wichtiger Infrastruktur nahezu unmöglich machte.“

Anhand von Informationen des CERN und eines seiner Lieferanten von Collider-Ausrüstung führten die SPINEA-Ingenieure ihre eigenen Berechnungen durch und konstruierten hochpräzise Zykloidgetriebe für die Transferausrüstung, sogenannte „Manipulatoren“.

Dank speziell konstruierter Untersetzungsgetriebe mit hoher Belastbarkeit, hoher Präzision und kompakter Bauweise konnten die Manipulatoren 1.800 große Rohrstücke mit leistungsstarken Magneten und Instrumenten auf engstem Raum im Tunnel des Kolliders verbinden.

Wenn Präzision an erster Stelle steht

Auch heute noch nutzt CERN die Ausrüstung von SPINEA für die ordnungsgemäße Steuerung, Parametereinstellung und Präzisionswartung der Teilchenbeschleuniger in der Anlage.

Im Inneren des LHC bewegen sich zwei hochenergetische Teilchenstrahlen in Röhren mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, geleitet von Tausenden supraleitenden Elektromagneten, bevor sie zur Kollision gebracht werden.

„Stellen Sie sich zwei Nadeln vor, eine kommt aus Europa und die andere aus Nordamerika, und beide müssen sich über den Atlantik erstrecken und genau in der Mitte aufeinander treffen. Das gibt einem eine Vorstellung davon, wie präzise eine Lösung sein muss.“

Slavomir Lesko
SPINEA-Verkaufsleiter

„Stellen Sie sich zwei Nadeln vor, eine kommt aus Europa und die andere aus Nordamerika, und beide müssen sich über den Atlantik erstrecken und genau in der Mitte aufeinander treffen“, sagt Lesko. „Das gibt Ihnen eine Vorstellung davon, wie präzise die Strahlen und unsere Getriebelösung sein müssen.“

Es gibt wenig Spielraum für Fehler. Von der wissenschaftlichen Methode selbst bis hin zu allen Komponenten der außergewöhnlichen Ausrüstung, die sie ermöglicht.

Die hochpräzisen TwinSpin® ^– Zahnräder von SPINEA positionieren die Quadrupolmagnete, die die sich nähernden Strahlen induzieren, genau. Je besser die Magnete ausgerichtet sind, desto stärker kollidieren die Strahlen – was zu erfolgreicheren Experimenten führt. Die SPINEA-Lösung half CERN-Wissenschaftlern, den Durchmesser der LHC-Protonenstrahlen von einem Millimeter auf 16 Mikrometer zu reduzieren[0 .06 mm] .

Lesko stellt fest, dass die TwinSpin-Lösung zuverlässige Präzision und dauerhafte Leistung bietet. „Als ich letztes Jahr das CERN besuchte, erwartete ich, dass es vielleicht einige Ersatzmöglichkeiten geben würde, aber leider gab es keine“, witzelt er. „Denn alle von uns ursprünglich gelieferten Geräte funktionierten auch nach 15 Jahren noch einwandfrei.“

Industrielle Bewegungslösungen für eine Reihe von Anwendungen

SPINEA-Produkte finden in immer mehr Anwendungsbereichen Anwendung

Robotik

In der Robotik werden sie in kritischen Geräten zum Lichtbogenschweißen sowie zum Testen und Messen technischer Parameter von Endprodukten in der Automobilindustrie eingesetzt.

Werkzeugmaschinen

In Werkzeugmaschinen werden sie zur Drehpositionierung von Fräsköpfen, Schleifköpfen, Schneidköpfen, Drehtischen, Werkzeug- und Palettenwechslern eingesetzt. Die Untersetzungsgetriebe von SPINEA sind die Hauptmerkmale, die eine hohe Bearbeitungspräzision und eine hervorragende Qualität der bearbeiteten Oberfläche gewährleisten.

Medizinische Anwendungen

In medizinischen Anwendungen werden SPINEA-Produkte zur äußerst präzisen Positionierung in Dentalfräsmaschinen und Operationsrobotern eingesetzt.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Timken zur Entwicklung des größten Teleskops der Welt beigetragen hat.

Last Updated: 2023/10/24

Published: 2023/09/29