KOMPAKTE DRUCKENTLASTETE KOMPENSATOREN MIT NENNWEITE 50
FÜR EIN FORSCHUNGSZENTRUM

Für ein deutsches Grundlagen-Forschungszentrum hat Belman äußerst kompakte, druckentlastete Axialkompensatoren DN 50 und einer Einbaulänge von 299 mm entwickelt und gefertigt. Die druckentlastete konstruktion verhindert das Wegdrücken der Anlage, da sich die Länge dieser Kompensatorauslegung während des Betriebs nicht verändert.

 

Das Forschungszentrum*
Das Forschungszentrum verfolgt ausschließlich zivile und friedliche Zwecke. Es betreibt Teilchenbeschleuniger zur Untersuchung der Struktur, Dynamik und Funktion von Materie und führt breit gefächerte interdisziplinäre wissenschaftliche Forschung in den folgenden vier Hauptbereichen durch: Teilchen- und Hochenergiephysik, Photonenforschung, Astroteilchenphysik sowie Entwicklung, Bau und Betrieb von Teilchenbeschleunigern. Das Forschungszentrum beschäftigt über 500 Doktoranden und Postdoktoranden und begrüßt jährlich über 3000 Gastwissenschaftler.
* Quelle: Webseite des Forschungszentrums

 

PROBLEMATIK DES KUNDEN
In einem Bereich des Forschungszentrums ist ein optischer Tisch mit Rezipienten zu Vakuumpumpen auf einem erhöhten Tisch angeschlossen. Normalerweise würde der Kunde für diese Verbindung gewellte Edelstahlschläuche verwenden. Die Ingenieure stellten jedoch fest, dass diese Lösung nicht gangbar ist, da sich die gewellten Schläuche bei Unterdruck zusammenziehen und dabei Kräfte auf die Rezipienten übertragen würden. Deshalb beschlossen die Ingenieure des Forschungszentrums, die gewellten Edelstahlschläuche durch druckentlastete Edelstahlkompensatoren zu ersetzen. Vor allem dürfen die Vakuumtanks in der Anwendung nicht fest mit dem Tisch verbunden sein, sondern sie liegen nur auf. Der optische Aufbau in den Vakuumtanks ist so empfindlich, dass sich Spannungen, die auf den Tisch wirken, auf die Justage der Optiken auswirken. Der Kunde benötigte daher speziell entwickelte Kompensatoren zur Aufnahme sowohl axialer als auch lateraler Bewegungen, um die Wärmeausdehnung und äußere Einflüsse auf die Rahmengestell und diese Kräfte von der starren, mit den Kompensatoren verbundenen Struktur fernzuhalten.

Auf der Suche nach einem Hersteller kompakter, druckentlasteter Inline-Kompensatoren mit Erfahrung mit kritischen Anwendungen im Bereich der Forschung und Verständnis für deren spezielle Anforderungen und Bedürfnisse wandte sich das Forschungszentrum an Belman.

 

DIE LÖSUNG VON BELMAN – Kompakte, druckentlastete Axialkompensatoren mit kleiner Nennweite und ultrakurzer Einbaulänge
Angesichts der Problemstellung beim Kunden und seiner konkreten Anforderungen konstruierte Belman im Dialog mit dem Kunden die druckentlasteten Axialkompensatoren, die während des Betriebs bekanntlich ihre Länge unverändert beibehalten.

Die druckentlasteten Kompensatoren sind einerseits fest mit der Vakuumkammer verbunden und andererseits mit dem den Tisch umgebenden Anstoßschutz. Von dort aus werden die Kompensatoren über die üblichen gewellten Schläuche mit den Pumpen verbunden, sodass das Rahmengestell die beim Abpumpen entstehenden Kräfte aufnehmen kann. Das Ergebnis ist ein vorwiegend statischer Aufbau.

 

Die druckentlastete axiale Auslegung bietet dem Kunden eine Reihe von Vorteilen:

Druckentlastete Inline-Kompensatoren mit stets konstanter Länge
Für den Kunden war es entscheidend, dass der Kompensator druckunabhängig immer die gleiche Länge beibehält, damit er keine Bewegungen der Rahmengestell verursacht. Während dies bei einem normalen Kompensator der Fall wäre, behält ein druckentlasteter Kompensator dank seiner Auslegung von sich aus während des Betriebs eine konstante Länge bei und ist daher eine ideale Lösung für diese Anforderung.

Die druckentlastete axiale Auslegung ist ideal für Vakuumanwendungen
Die Auslegung als druckentlasteter Axialkompensator wurde aufgrund ihrer für Vakuumanwendungen besonders naheliegenden internen Begrenzer gewählt. Da das Forschungszentrum mit Vakuum arbeitet, war dies eine ausgezeichnete Wahl. Druckentlastete Inline-Kompensatoren bieten sich für Vakuumanwendungen an, da die axiale Auslegung sich besonders gut für diesen Zweck eignet.
Druckentlastete Inline-Kompensatoren funktionieren besonders wirksam mit Vakuum, da sie Kräfte selbst absorbieren und keine zusätzlichen Bewegungen oder Belastungen auf die angeschlossenen Geräte oder Rohrleitungssysteme übertragen. Dies sorgt für Stabilität und schützt empfindliche Bauteile vor Belastungen und Kräften.

Kompakte Auslegung – geringe Größe und ultrakurze Einbaulänge
Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse am Einbauort musste der Kompensator möglichst kurz sein. Dies erforderte besondere Ingenieurskunst, die Belman fachkundig lieferte und damit eine Einbaulänge von nur 299 mm erreichte. Außerdem forderte der Kunde eine Nennweite von 50, um die Kompatibilität mit dem vorhandenen Rohrleitungssystem sicherzustellen und die räumlichen und technischen Anforderungen zu erfüllen.

 

Belman – unerreichter Erfahrungsschatz mit Kompensatoren für Forschungsinstitute und Universitäten
Mit den Jahren hat Belman zahlreiche Bälge für Hochtechnologieanwendungen unterschiedlicher Forschungsinstitute und Universitäten geliefert. Im Lauf der Zeit haben wir vielen Wissenschaftlern, Postdoktoranden und Doktoranden mit der Lösung komplexer Probleme der Bewegungsaufnahme geholfen. Neben der Auslegung und Fertigung wird Belman häufig von Studierenden und Professoren renommierter technischer Universitäten gefragt, wenn es um Kompensatoren für Pilot- und Forschungsprojekte in Europa und der ganzen Welt geht. Angesichts der bei solchen Anwendungen gebotenen Gründlichkeit und Präzision wird jedes Bauteil, einschließlich der Kompensatoren, fachkundig konstruiert und individuell an die konkreten Anforderungen jedes Projekts angepasst.

 

Belman – langjährige Erfahrung mit Kompensatoren aller Größen, von sehr klein bis sehr groß
Seit 1994 hat Belman über 900.000 Kompensatoren gefertigt und dabei unübertroffenes Fachwissen bei vielerlei Größen, Auslegungen und Materialien bewiesen. Diese umfassende Erfahrung betrifft alle Größen – von sehr klein bis sehr groß. Bemerkenswerte Beispiele sind ein Kompensator mit Nennweite 40 und einer Einbaulänge von 120 mm für Tiefsttemperatur-Anwendungen in Weltraumraketen und ein riesiger, vier Meter langer Axialkompensator mit Nennweite 2500 für ein Kraftwerk mit Entsalzungsanlage. Daneben hat Belman einen 40 Tonnen schweren Kompensator mit Doppelgelenk entwickelt und gefertigt und damit seine Beherrschung selbst der anspruchsvollsten Projekte unter Beweis gestellt.