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Spindelhubelemente öffnen Türen für Neutronen

Spindelhubelemente von Power Jacks
beim Einsatz in der Neutronenerzeugung zu Forschungszwecken

Fraserburgh, Schottland, April 2008. Der Linearbewegungspezialist Power Jacks hat lineare Stellmechanismen für einen Neutronengenerator in einem führenden Forschungszentrum für Physik und Life Sciences geliefert.

Das Forschungszentrum ISIS wird vom Science and Technology Facilities Council des Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire, England betrieben. Das Zentrum gilt als eines der weltweit erfolgreichsten Labors zur Produktion von Neutronen, eine sogenannte Spallations-Neutronen-Quelle. Die Neutronenstreuung ist eine grundlegende Forschungs- und Analysemethode, die der Erforschung der mikroskopischen Struktur und des dynamischen Verhaltens von Materie dient. Als elektrisch ungeladene Teilchen sind Neutronen besonders sanfte Sonden: Sie dringen tief in Materie ein - in Metall ebenso wie in Gewebe - und offenbaren so den inneren Aufbau des jeweiligen Stoffs und, was besonders wichtig ist, auch die Dynamik der darin ablaufenden Prozesse. Nur wenn diese bekannt sind, können die Forscher neue Materialien mit ganz bestimmten Eigenschaften entwickeln. Zur Erforschung seiner Struktur wird das untersuchte Material gezielt mit Neutronen und Myonen bestrahlt. Diese Versuche kommen in zahlreichen Wissenschaftszweigen wie Physik, Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Biologie und Erdwissenschaft zum Einsatz.

Die Spindelhubelemente von Power Jacks stellen einen zuverlässigen linearen Stellmechanismus für die Zielstation zur Verfügung. Die Zielstation gewährleistet einen gezielten Neutronenfluss zu den Versuchsinstrumenten.

Hochenergieprotonen von dem ISIS-Beschleuniger werden zur Zielstation geleitet. Dort werden im Spallationsprozess Neutronen generiert, deren Beschaffenheit dann für die Verwendung in Neutronenstreuungsversuchen angepasst wird. Zur Erzeugung der Neutronen wird eine Metallzielscheibe aus dicken Wolframplatten einem 160-Kilowatt-Protonenstrahl ausgesetzt. Die dadurch erzeugten Neutronen werden durch Strahlenkanäle, welche die Zielscheibe umgeben, zu den Streuungsinstrumenten geleitet. Jeder der 18 Strahlenkanäle ist mit einer Blende versehen, die geöffnet wird, wenn für einen Versuch ein Neutronenstrahl erfordert wird. Die Blenden sind aus Stahl gefertigt, bringen je 30 Tonnen auf die Waage und müssen einzeln senkrecht auf und ab bewegt werden.

Für die lineare Betätigung der Blenden ist jeweils ein zylindrisches Spindelhubelement des Typs E1829 von Power Jacks mit einer Hubkraft von 300 kN vorgesehen. Als Antrieb für jedes Spindelhubelement dient ein 7,5-kW-Getriebemotor. Die Spindelhubelemente sind mit einer invertierten Übersetzungsspindel mit einem Hub von 500 mm und einer Steigung von 16 mm ausgestattet. Diese wird von einem Schneckengetriebesatz mit einer Übersetzung von 32:1 angetrieben. Die Standardausführung wurde angepasst, um die strengen Kunden- und Betriebsbedingungen zu erfüllen. So weisen die Sonderanfertigungen etwa extragroße Komponenten – wie die eigens konstruierte Gewindespindel – und atomfähigen Schmierstoff für Spindel und Getriebesatz auf. Das Spindelhubelement ist über eine schmiermittelfreie flexible Stiftkupplung mit dem Getriebemotor verbunden. Durch die Kombination aus Zahnrad- und Spindeltyp, Übersetzungsverhältnis und Spindelsteigung der Spindelhubelemente sowie dem zusätzlichen Zahnradsatz des Getriebemotors ist das Spindelhubelement selbstsichernd und verhindert somit ein ungewolltes Zurückfahren.

Die Spindelhubelemente sind bereits seit zwanzig Jahren bei zahlreichen Versuchen erfolgreich im Einsatz. Power Jacks bietet auch weiterhin einen fortlaufenden Service sowie die bedarfsorientierte Lieferung von Ersatzteilen.

Abbildungen:
Abb. 1: ISIS-Anlage in Harwell (Abb. 1 wird auf Wunsch zugeschickt, da die Datei sehr groß ist)

Abb. 2: Zielstation

Abb. 3: Neutronenstreuung

Abb. 4: Protonenstrahl trifft auf die Zielscheibe

Abb. 5: Spindelhubelemente von Power Jacks heben die Blenden der Strahlenkanäle

Informationen über ISIS:
ISIS ist ein weltweit führendes Forschungszentrum für Natur- und Lebenswissenschaften. Es wird von der Science and Technology Facilities Council des Rutherford Appleton Laboratory in Didcot, Oxfordshire, England betrieben. ISIS unterstützt eine internationale Gemeinschaft von über 2 000 Wissenschaftlern, in deren Forschungsarbeit in den Bereichen Physik, Chemie, Werkstofftechnik, Geologie, Maschinenbau und Biologie Neutronen und Myonen zum Einsatz kommen. ISIS ist eines der produktivsten Forschungszentrum seiner Art. Die Neutronenstreuung ist eine Forschungs- und Analysemethode bei der Untersuchung der strukturellen und dynamischen Eigenschaften von Materialien und Molekülen.

Weitere Informationen über ISIS:
ISIS Pulsed Neutron and Muon Source
Rutherford Appleton Laboratory
Chilton, Didcot
Oxfordshire OX11 0QX, Großbritannien
Internet: www.isis.rl.ac.uk
ISIS Communications and Media
Martyn Bull
Tel: 0044 (0)1235 445805
Pressesprecher STFC
Natalie Bealing
Tel: 0044 (0)1235 445484

Unternehmensinformation Power Jacks:
Power Jacks Ltd. mit Sitz in Schottland ist ein führender Hersteller von Linearbewegungs- und Kraftübertragungssystemen sowie mechanischen Hubsystemen. Die Tradition des Unternehmens in technischer Handwerkskunst und Konstruktion lässt sich bis 1903 zurückverfolgen. Das Lieferprogramm wird unter www.powerjacks.com ausführlich beschrieben und beinhaltet Spindelhubelemente, elektrische Linearantriebe, mechanische Winden, Kegelradgetriebe, Gewindetriebe, Untersetzungsgetriebe, Seilwinden und Drehverbindungen. Sämtliche Produkte sind weltweit als Einzelteile oder Komplettsysteme ins Standard- und Sonderausführungen lieferbar.

Kontakt:
Power Jacks Norddeutschland
Im Winkel 2
D-27711 Osterholz-Scharmbeck
Tel: 04791 964 143
Fax: 04791 964 393
E-mail: de-nord@powerjacks.com
Internet: www.powerjacks-de.com

Power Jacks Ltd.
South Harbour Road
Fraserburgh, Aberdeenshire AB43 8TE
Schottland, Großbritannien
Tel: 0044 (0)1346 513131
Fax: 0044 (0)1346 516827
E-Mail: sales@powerjacks.com
Internet: www.powerjacks.com

Pressekontakt:
TPR International
Christiane Tupac-Yupanqui
Hermann-Löns-Weg 57
D-69207 Sandhausen
Tel: 06224 172751
Fax: 06224 172752
E-Mail: c.tupac@tradepressrelations.com
Internet: www.tradepressrelations.com

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