Was hat Raumfahrt mit Instandhaltung gemeinsam?

Transkript

1 easyfairs MAINTENANCE Dortmund 2013 Was hat Raumfahrt mit Instandhaltung gemeinsam? Markus Brotsack 20. Feb PRÜFTECHNIK Alignment Systems GmbH

2 Raumfahrt Instandhaltung: Agenda Kurzvorstellung PRÜFTECHNIK Gruppe Wie orientiert sich ein Raumfahrzeug / Flugzeug im Raum? Der Kreisel das Prinzip Nutzung für Messtechnologie Beispiele Zusammenfassung 2

3 Über die PRÜFTECHNIK-Gruppe Sitz: Ismaning bei München 3

4 Über die PRÜFTECHNIK-Gruppe Sitz: Firmenaktivitäten: Gegründet: Mitarbeiter: ca. 530 Aktienkapital: Umsatz 2011: Patente & Warenzeichen: Ismaning bei München Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service von elektronischen Mess- und Kontrollsystemen; Maschinen-Service und -Diagnostik durch Herrn Dieter Busch , Euro 63,5 Mio. Euro 300 Patente & 150 Warenzeichen weltweit Qualitätsmanagement: Zertifiziert nach ISO 9001 seit 1994 Zertifizierungen: Sales & Service Subsid.: Distributoren: AEO (Authorised Economic Operator), ATEX, OHRIS, REACH, GL, KTA 1401, GHOST-R Belgien/Niederlande, Brasilien, Canada, China, Deutschland, England, Frankreich, Italien, Japan, Mittlerer Osten (Dubai), Polen, Russland, Singapur, Spanien, Thailand, USA in 70 Ländern Homepage: 4

5 Geschäftsbereich 1: Laser-Ausrichtsysteme 5

6 Geschäftsbereich 2: Condition Monitoring-Systeme 6

7 Geschäftsbereich 3: Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) 7

8 Geschäftsbereich 4: Maschinen-Service Wellenausrichten mit Laser Turbinen ausrichten Zustandsüberwachung Walzen ausrichten Mobile Messungen Geometrisches Ausrichten 8

9 Raumfahrt Instandhaltung Wo auch immer die Reise hingehen mag, eine präzise Orientierung im Raum sind für Flugzeuge und Raumfahrzeuge unabdingbar (Navigation). Schließlich will man die ISS oder den Mars nicht verfehlen! 9

10 Raumfahrt Instandhaltung Zum Einsatz kommen sogenannte Lasergyroskope, die die Bewegung in den drei Raumachsen detektieren und dem Piloten damit informieren, wie sich das Flugzeug bewegt. Ein Lasergyroskope ist ein intertiales Messsystem. (Herkunft: inertia (lat.) = Untätigkeit, Trägheit) Erster Teil: kurze Filmsequenz, zur Erklärung! 10

11 Raumfahrt Instandhaltung Die Funktionsweise eines Lasergyroskops (auch Ringlaserkreisel genannt) ist dem des mechanischen Kreisels sehr ähnlich. Kreisel rotiert stabil um seine eigene Achse Kreisel wirkt äußeren Kräften durch seine Trägheit entgegen und rotiert weiter um seine eigene Achse 11

12 Raumfahrt Instandhaltung Funktionsweise Lasergyroskops: Ein Laserstrahl wird in zwei Strahlen aufgeteilt und die Strahlen werden in entgegengesetzter Richtung eingekoppelt, d.h. ein Strahl läuft linksrum der andere rechtsrum. Dreht sich der Kreisel nun um seine Symmetrieachse, dann muss ein Laserstrahl einen etwas weiteren Weg zurücklegen, da er der Drehung nachläuft und der andere Strahl einen etwas kürzeren, da er entgegen der Drehrichtung läuft. Dieser Wegunterschied kann gemessen werden, wenn die beiden Strahlen wieder zusammengeführt werden, man nennt dieses Vorgehen Interferometrie. 12

13 Raumfahrt Instandhaltung Übrigens: Diese Kräfte kennen Sie sehr wahrscheinlich! Kreiselkräfte treten auch beim Radfahren auf. Die rotierenden Räder stabilisieren das Rad und den Fahrer beim Radfahren. Je schneller gefahren wird, umso stabiler ist die Fahrt. Folgende Anzeichen gibt es dafür: Ab einer bestimmten Geschwindigkeit ist es einfach freihändig zu fahren. Mit zunehmender Geschwindigkeit benötigt man für das Lenken immer mehr Kraft. 13

14 Raumfahrt Instandhaltung Weiter Beispiele für den Kreiseleffekt: Geodätische Fundamental Stationen nutzen hochpräzise Ringlaserkreisel um die Unregelmäßigkeiten der Erdrotation zu vermessen. Erde Die Rotation der Erde bringt ebenfalls einen Kreiseleffekt mit sich, deswegen sind die Verhältnisse auf der Erde seit Millionen von Jahren so stabil. Sport: Diskuswerfen Kinderkreisel zum Spielen 14

15 Raumfahrt Instandhaltung Diesen Kreiseleffekt kann man für messtechnische Anwendungen sehr gut nutzen, zum Beispiel im Messsystem PARALIGN Seit circa 10 Jahren ist diese Rocket Science im Einsatz zur Vermessung der Parallelität von Walzen. Zweiter Teil Filmsequenz: 15

16 Raumfahrt Instandhaltung Die Freiheitsgrade der Walzen Eine mögliche Walzenanordnung 16

17 Raumfahrt Instandhaltung Transversale Kräfte Long line Asysmmetrische Verläufe Short line 17

18 Raumfahrt Instandhaltung Mögliche Folgen sind: Produktqualität: Verläufe, Risse, schlechte Druckqualität, Differenzen der Dicken, Anlagenverfügbarkeit: Ungeplante Stillstände, lange Reparaturzeiten PARALIGN Service liefert Abhilfe 18

19 Raumfahrt Instandhaltung Die Leistungsdaten des PARALIGN Systems: Auflösung: 4 µm / m Lineare Drift: < 44 µm / m (time > 10 min) Random walk: < 0,003 / h (nichtlineare Drift) Wiederholbare Messgenauigkeit: besser 50 µm / m gültig für jede individuelle Walze Bis zu 100 Walzen können pro Tag vermessen werden 19

20 Raumfahrt Instandhaltung Einsatzgebiete für den PARALIGN Service: Papierindustrie Druckindustrie Stahlindustrie Reifenindustrie Verpackungsindustrie 20

21 Raumfahrt Instandhaltung Trockengruppe wie vorgefunden 21

22 Raumfahrt Instandhaltung Trockengruppe nach der Vermessung mit PARALIGN und der Korrektur 22

23 Raumfahrt Instandhaltung: Zukunft -Präzisions-Kalibrierlabor mit 2 Granit-Tischen und einem 3D-Simulator. 23

24 Raumfahrt Instandhaltung: Zukunft Um den steigenden Anforderungen an die Messtechnik in der Instandhaltung gerecht zu werden, wurde ein Mess- und Entwicklungslabor der Spitzenklasse in der Firmenzentrale in Ismaning aufgebaut. Granittische: 6 x 2 m 2 ; 12 Tonnen 11 x 0,5 m 2 ; 11 Tonnen 3D Simulator zur Kalibrierung des PARALIGN Systems 24

25 Zusammenfassung Kreiselprinzip findet Einsatz bei der Navigation in der Luftund Raumfahrt Lasergyroskope finden messtechnische Anwendungen gerade bei höchsten Anforderungen an die Präzision (z.b. Geodäsie) PARALIGN nutzt ein Lasergyroskopsystems zur präzisen Vermessung der Parallelität von Walzen (Industriepreis 2010 Hannover Messe) 25

26 Zusammenfassung 26

27 Zusammenfassung Kreiselprinzip findet Einsatz bei der Navigation in der Luftund Raumfahrt Lasergyroskope finden messtechnische Anwendungen gerade bei höchsten Anforderungen an die Präzision (z.b. Geodäsie) PARALIGN nutzt ein Lasergyroskopsystems zur präzisen Vermessung der Parallelität von Walzen (Industriepreis 2010 Hannover Messe) Messlabor eine Investition in die Zukunft 27

28 easyfairs MAINTENANCE Dortmund 2013 Sie finden uns auf Stand D11 - Beim nächsten Flug bitte drandenken - Laserkreisel bringen das Flugzeug sicher ans Ziel - PRÜFTECHNIK Kreisel helfen die Ziele in der Produktion zu erreichen! 28