Klimastabilität garan- tiert gleichbleibend hohe Präzision

2015 eröffnete die Festo AG & Co. KG die Technologiefabrik Scharnhausen: Am «Impulsgeber für die Automation der Zukunft», wie das Unternehmen den Standort nennt, wird neueste Technologie mit modernsten Mitteln entwickelt. Der Schwerpunkt des Werks liegt dabei auf der Herstellung von Ventilen und Ventilinseln. Um die Qualität der Produkte sicherzustellen, werden sie noch vor Ort umfassenden Funktions- und Lebensdauertests unterzogen, die in speziell konstruierten Messräumen durchgeführt werden. «Früher nutzten wir hierfür teilklimatisierte Räume. Allerdings hat sich die durch die Klimaanlagen verursachte Zugluft auf die Messergebnisse ausgewirkt», erklärt Rainer Hermann, Leitung Mess- und Prüftechnik Scharnhausen bei Festo. «Deswegen entschieden wir uns 2014 dazu, einen Messraum bei der Nerling Systemräume GmbH in Auftrag zu geben.»

Planung unter Einbezug individueller Anforderungen
Erste Anfragen gingen sogar bereits 2013 bei Nerling ein: «Festo bezog uns frühzeitig in die Planung ein, da der Messraum Bestandteil des neuen Werkskonzeptes war», erinnert sich Olaf Nerling, Geschäftsführer der Nerling Systemräume GmbH. An die Räumlichkeit, die für die Serienbetreuung der spanenden Fertigung und Montage eingesetzt wird, wurden dabei konkrete Anforderungen gestellt: Der Messraum der Güteklasse 3 sollte im neuen Gebäudekomplex in Scharnhausen entstehen. Der Auftrag umfasste zudem einen Messmittelraum, in dem auch feine Tastkugeln (kleinster Durchmesser 0,25 mm) beziehungsweise Tastelemente aufbewahrt werden, die beispielsweise für Messungen in Bohrungen sowie an Flächen und teilweise auch Freiformflächen im Scanverfahren verwendet werden.

«Die Anlage sollte unter eine Besucherplattform eingebaut und der Überstand aus optischen Gründen mit einer Dachschräge versehen werden. Dies machte eine exakte Medienplanung erforderlich, um alle Komponenten und Versorgungsleitungen in der Zwischendecke unterzubringen», bemerkt Nerling. Darüber hinaus war ein grosser Sichtbereich angedacht, mithilfe dessen sich Interessenten einen Überblick über die Einrichtung verschaffen können. Für eine grössere Aussenwirkung wünschte sich Festo zudem die Ausführung der Räume in den Farben ihrer Corporate Identity.

Sensible Messgeräte erfordern klimastabile Messräume
«Unsere Messgeräte stellen hohe Ansprüche an ihre Umgebung: Sie benötigen eine Bezugstemperatur von 19–21 °C und eine relative Luftfeuchte von 40–60 %», führt Hermann aus. Diese Anforderungen entsprechen der Güteklasse 3 der VDI/VDE 2627. Somit wurden für den Messraum einheitlich folgende Temperaturgradienten angesetzt: 1 K/h, 2 K/d und 0,5 K/m. Für die Kühlung des Messraumes plante Nerling anfangs die Nutzung eines Kaltwassernetzes, das bauseits im Hallenneubau installiert wurde. Als dann jedoch im Frühjahr 2015 planmässig die Auslieferung und Montage stattfand, stellte sich heraus, dass die zugesagten Eigenschaften an der Übergabestelle nicht realisiert werden konnten, was zu Temperaturproblemen innerhalb des Messraums führte. «Zusammen mit allen Beteiligten konnten jedoch Lösungen entwickelt werden, die heute für ein stabiles Temperaturverhalten sorgen», erläutert Nerling. Um eine durchgängige Klimastabilität zu gewährleisten, wurden zusätzlich begehbare Schleusen integriert. So lässt sich zum jetzigen Zeitpunkt eine Messgenauigkeit von 5–7 μm erreichen.

Insgesamt wurden ausnahmslos er-probte Nerling-Systeme und -Komponenten eingesetzt, die jedoch teilweise an die ört­ lichen Gegebenheiten angepasst werden mussten. «Unsere Stärke liegt darin, Kunden-probleme umfänglich zu erfassen, Lösungen mit dem Kunden gemeinsam zu entwickeln und sie mit unserer bewährten Technik um-zusetzen», bestätigt Nerling. Dazu zählt auch die eingebaute SPS: Aufgrund der hohen An-sprüche nicht nur bezüglich Temperaturkon-stanz, sondern auch an die Feuchteführung war eine individuelle Steuerung erforderlich.

Deswegen entschied sich der Systemraum­ experte für eine frei programmierbare, zen­ trale SPS mit Nerling-Software. Über ein 15-Zoll-Touchdisplay, das in eine Wand der Raumanlage integriert ist und relevante Para-meter anzeigt, können bequem alle Klima-komponenten einschliesslich der Zuluft gere-gelt werden. Darüber hinaus lassen sich auch Störmeldungen ausgeben und über ein Modul Fernwartungen durchführen. «Bisher hat sich die Steuerung als wartungsarm und zuverläs-sig erwiesen», zeigt sich Hermann zufrieden.

Zweiten Messraum in Auftrag gegeben
Noch bevor das erste Projekt abgeschlossen war, konnte sich Nerling bereits über einen Zusatzauftrag freuen: «Im Zuge der Mess-raumrealisierung im Bau 55 – dem Neubau – ergab sich ein neuer Bedarfsfall im Bau 50», schildert Nerling die damalige Situation. Auch bei diesem Problem wurde gemeinsam nach der optimalen Ausführungsvariante ge-sucht und schnell ein geeigneter Standort ge-funden: Dieser war als Produktionsfläche un-geeignet, aber für den Messraumausbau pro-blemlos nutzbar. So entstand ein weiterer Messraum, der in diesem Fall der Güteklas-se 2 entspricht. «Die Herausforderung in die-sem Fall bestand darin, dass die gesamte Technik hinter Verblendungen im Messraum selbst untergebracht werden musste», so der Geschäftsführer weiter. Letztendlich ent-schied man sich, alle notwendigen Kompo-nenten auf einem Technikpodest im Raum zu positionieren.

Die Messräume wurden im Frühjahr 2015 in Betrieb genommen und durchliefen eine vierwöchige Testphase, die sie störungs-frei bestanden haben. Festo bewertet die Zu-sammenarbeit in dem gemeinsamen Projekt als angenehm: «Besonders der kunden-freundliche Service und die zeitnahen Lö-sungsansätze werden uns positiv in Erinne-rung bleiben», so Hermann abschliessend­.