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Robuste Präzisionsstrukturen – kein Gegensatz

Hochpräzision und Schadenstoleranz eines Bauteils oder ganzer Strukturen sind Eigenschaften, die sich nicht ausschließen müssen. Im Gegenteil, INVENT macht deren Synthese in Leichtbauweise möglich. 

Eine so robuste Präzisionsstruktur ist tolerant gegen parasitäre Belastungen, resistent gegen Impacts und reparabel. Ihre besondere Präzision erwächst aus hohen Steifigkeiten und einer minimalen Auswirkung von Temperaturschwankungen auf geometrische Anforderungen.

Exomars (Bild © ESA – D. Ducros) / ADM Aeolus Sunshield / Sunrise

Beispiel Optical Bench

CAD-Modell
Optical Bench

Für ein interferometrisches Messgerät des Large Binocular Telescope (LBT) hat INVENT die Optical Bench entwickelt und gefertigt. Das LBT – mit Standort in Arizona, USA – ist das weltgrößte Binokularteleskop. Die Optical Bench wurde für das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA, Heidelberg) als CFK-Konstruktion ausgeführt. Insgesamt unterteilt sich die Optical Bench in den Fachwerkrahmen und die Montage-Plattform. Die Dimensionen der Montageplattform umfassen 3,59 Meter als maximale Länge und 4,36 Meter als maximale Breite. Die gesamte Höhe der Optical Bench (ohne unteren Grundrahmen und ohne Geräte) beträgt 2,2 Meter.

Hohe Ansprüche an die Konstruktion und Produktion der Optical Bench stellten zum einen ihr Gewicht, zum anderen absolute und relative Verschiebungen aufgrund der vorgegebenen Lastfälle. Die zugelassene relative Verschiebung definierter Punkte der Optical Bench lag teilweise nur bei 0,01 Millimeter – zum Beispiel bei Temperaturänderungen oder beim Verkippen während des Messbetriebs in einem vorgegebenen Winkelbereich. Zur exakten Erfüllung dieser Anforderungen trugen so umfangreiche wie komplexe FEM-Berechnungen im Vorfeld bei.

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