Hydraulik Linearantrieb:
Hänchen Hydraulikzylinder haben sich auf der Expo bewährt

Staunende und überraschte Gesichter gab es während der Expo im Regenwaldhaus und in den Expo-Pavillons von Venezuela, der EU und Luxemburg. Doch dass ihnen Hydraulikzylinder den tropischen Regenwald, eine Fahrt durch Europa, eine Weltreise oder das Land Venezuela nahegebracht haben, werden Millionen Besucher der Expo kaum bemerkt haben. Wer aber hinter die technischen Kulissen schauen konnte, entdeckte, dass Produkte der Hänchen Hydraulik GmbH aus Ostfildern für spektakuläre Effekte verantwortlich waren. Und wo Menschen mit hoher Beschleunigung bewegt werden oder der Schutz eines ganzen Pavillons von der Hydraulik abhängt, haben Sicherheit, Zuverlässigkeit und Qualität das letzte Wort. So ist man bei Hänchen stolz darauf, dass die Hydraulik unauffällig im Hintergrund blieb, weil sie einwandfrei funktioniert hat.

Ein Pavillon wie eine Blume

Die Blüte einer einheimischen Orchidee stand für den Entwurf des Venezolanischen Pavillons durch den Architekten Fruto Vivas Modell. Ihre Blüte öffnet sich bei Sonnenlicht, bei Regen schließt sie sich, um das wertvolle Innenleben zu schützen. So präsentierte sich der Pavillon in der Grundform eines abgeschnittenen Kegels von 40 Metern im Durchmesser, den in 18 Metern Höhe ein Dach in Form dieser Blüte überragte. 16 Blütenblätter mit 10 Meter Länge waren in der Mitte des Gebäudes so konstruiert, dass sie am Tag geöffnet und in der Nacht, bei Regen oder starken Winden von 20 m/s geschlossen werden konnten. Jedes dieser Blütenblätter wurde durch einen Hänchen Katalog-Zylinder bewegt. Die Servo Hydraulikzylinder sind mit einem Wegmesssystem ausgerüstet und für einen Dauerbetriebsdruck bis 300 bar ausgelegt. Ein Kolben-Ø von 160 mm, ein Kolbenstangen-Ø von 100 mm und ein Hub von bis 1200 mm sowie eine max. Kolbengeschwindigkeit von max. 0,01 m/s garantierten die Bewegung der schweren Blütenblätter. Dabei konnten die Zylinder unabhängig voneinander oder im Gleichlauf betrieben werden. Die 16 Blütenblätter, mit einer witterungsbeständigen Membrane bespannt, waren am Mastkopf gelagert und in 2 Lagen zu je 8 Segmenten überlappend angeordnet, um die bestmöglichen Klimabedingungen zu erreichen. Der Pavillon mit dem hydraulischen Dach war übrigens so erfolgreich, dass es fünf Interessenten für die Venezolanische Hydraulik-Blüte gab, die den Stand nach der Expo kaufen wollten.

Reise durch den Regenwald

Menschen und nicht Blütenblätter bewegte Hänchen Hydraulik im Regenwaldhaus in den Herrenhäuser Gärten. Eine Reise in den Regenwald stand im Mittelpunkt der gelungenen Mischung aus modernem Erlebnispark und Botanischem Garten mit 1200 Pflanzenarten und vielen Tieren des tropischen Regenwaldes. Die Reise war als Suche nach einem etwas ‚abgedrehten' Professor gestaltet, der eine Maschine erfunden hatte, welche die Sprache von Pflanzen und Tieren übersetzt. Der Besucher erhielt eine Tonübertragung per Infrarot, die ihm an jeder Stelle der Halle die passenden Themen erklärte: Warum rollt sich die Mimose zusammen? Wie funktioniert das Ökosystem Regenwald und vieles mehr. So erlebten die Besucher mit allen Sinnen in ein bis anderthalb Stunden die Welt des Regenwaldes, wurden im Sinn modernen Infotainments zugleich unterhalten und informiert.

Eine turbulente Traumlandschaft

Zurück vom Regenwald in die Herrenhäuser Gärten ging es wie im Traum mit einem Simulator, der durch eine turbulente Traumlandschaft flog. Während auf einer gewölbten Leinwand ein in pastellfarben gezeichneter Trickfilm ablief, vermittelten Hänchen Hydraulikzylinder ein Fluggefühl wie in einem echten Fluggerät - Wolken, Turbulenzen, Blitz und Donner eingeschlossen. Und tatsächlich standen professionelle Flugsimulatoren zur Pilotenschulung für das Kino im Regenwaldhaus Pate. Die Braunschweiger Firma "simtec" ist Hersteller solcher Trainingseinrichtungen für die Luftfahrt. Diese wurden zum ‚Hexadrive' weiterentwickelt, einer universellen Simulations-Plattform mit 6 Freiheitsgraden. Sie ermöglicht freie Bewegungen und Beschleunigungen im Raum bis in den Bereich über 40 Hz.

Hänchen Zylinder bewegten Besucher

Auf einem solchen System, das von sechs Hänchen Hydraulikzylindern in Bewegung versetzt wird, stand auch die Plattform mit den Besuchern des Regenwald-Hauses. Doch der Weg zum fertigen Hexadrive war langwierig: Insbesondere Software und Hydraulik stellten höchste Anforderungen und machten lange Lernprozesse nötig. Ausgangspunkt waren dabei die Erfahrungen des am Forschungsflughafen Braunschweig angesiedelten Simulationsspezialisten mit Flugsimulatoren und die umfangreichen Erfahrungen des Hydraulik-Systemanbieters Hänchen mit Servozylindern, die auch bei den in den Dreiecken auftretenden Querkräften ein einwandfreies stick-slip-Verhalten aufwiesen. Denn während der Wiedergabe von gleichförmigen linearen Bewegungen mussten einzelne Zylinder ihre Bewegungsrichtung umkehren. "Hier ist insbesondere der Mensch ein äußerst kritischer Sensor", so die Erfahrung des simtec-Geschäftsführers Dipl.-Ing. Bernd Kaufmann, "denn wenn ein Rucken zu spüren ist, geht das Gefühl der Echtheit einer Bewegung sofort verloren."

Ein Beispiel für Hydro-Mechatronik

Die enge Verbindung von Mechanik, Hydraulik, Elektronik und Datenverarbeitung machte den Simulator zu einer typischen Aufgabe der Hydro-Mechatronik. Denn hohe Kräfte, Beschleunigungswerte und Frequenzen in Verbindung mit großen Anforderungen an die Präzision sind typische Aufgaben für die Hydraulik. Durch die vielfältigen Einsatzbereiche des Hexadrive wurden je nach Aufgabe sehr unterschiedliche Zylinder benötigt. Dazu simtec Marketing-Leiter Bernd Müller-Reidys: "Das umfangreiche Katalog-Programm, die Möglichkeit, durch modifizierte Serienzylinder teure Sonderkonstruktionen zu vermeiden und die hohe Qualität haben dazu geführt, dass wir seit zweieinhalb Jahren nur Hänchen Zylinder einsetzen." Hinzu kamen besondere Anforderungen an die Biegesteifigkeit und Kompensation von Querkräften durch die Anordnung der Zylinder, zumal außer den Zylindern keine weiteren tragenden Elemente zum Einsatz kamen.

Erfolgreiches Infotainment

So flogen die Expo-Besucher im Regenwald-Haus durch den Dschungel, wurden gerüttelt, geschüttelt und erlebten den "Rücksturz" in die Wirklichkeit der Herrenhäuser Gärten. Und die überraschten Gesichter zeigten, dass die Hydraulik entscheidend dazu beigetragen hat, Menschen in eine andere Wirklichkeit zu entführen und ihnen das Thema Regenwald nahe zu bringen. Dabei wird das Regenwald-Haus als Dauereinrichtung auch nach dem Ende der Expo weiter betrieben.

Mit der Vespa durch Europa...

Auch der Pavillon der EU führte Menschen mit drei gleichartigen Simulations-Kinos in eine neue Welt, in die Zukunft Europas. Während die Zuschauer die Plattform betraten, die auf dem Hexadrive mit den Hydraulikzylindern ruhte, zeigte die Leinwand ein stehendes Bild mit einem Motorroller an einem See. Plötzlich wurde der Kickstarter betätigt, die Plattform ruckte im Takt und der Zuschauer hatte das Gefühl, er startete die Vespa selbst. In einer abenteuerlichen Fahrt ging es dann über enge Serpentinen und durch verschiedene Länder Europas. Aus der Rollerfahrt wurde ein Flug, aus dem Flug eine virtuelle Achterbahnfahrt den Eifelturm hinauf und auf der Rückseite hinunter in eine Welt aus Europa-Motiven. Nicht nur Kinder starrten wie gebannt auf die Leinwand und hielten sich krampfhaft fest, wenn auf der Straße plötzlich ein Auto entgegen kam oder die Achterbahn an der Spitze des Eifelturms kippte. Von der Technik im Hintergrund, von dem Hexadrive mit den sechs Hänchen Hydraulikzylindern, von den Hochgeschwindigkeitsrechnern, von Sicherheitseinrichtungen, vom Programmieraufwand und den Aggregaten im Untergrund ahnten die Zuschauer nichts.

... und dem Flugzeug um die Welt.

Noch weiter führte der kleinste Staat in der EU seine Besucher mit einem Simulator: Ein ‚Flug um die Welt' stand auf dem Programm. In vier Minuten flogen die Gäste Luxemburgs von den ägyptischen Pyramiden zur großen chinesischen Mauer, zur Freiheitsstatue nach New York und besuchten im Weltraum die internationale Raumstation. Auch hier waren Hänchen Hydraulikzylinder die Akteure im Hintergrund, diesmal in einer Anlage der MRC Simulatoren & Projektmanagement GmbH aus Landsberiet. Das Großherzogtum präsentierte so seine globale Ausrichtung in der Medien- und Informations-Welt, wobei es die Pavillon-Gäste kräftig durchschaukelte. Und auch die internationale Kultur des Landes, neue Umweltkonzepte und das Engagement in der Entwicklungshilfe fanden ihren Platz auf der Leinwand und in den Bewegungen einer Plattform mit 44 Sitzen. Die hier eingesetzten Zylinder aus der Hänchen Katalog Reihe 120 sind ebenfalls mit Wegmesssystemen ausgerüstet.

Erlebnis Hydraulik

Doch all dies entdeckten oder erahnten nur die wenigsten Expo-Besucher. Sie erlebten einfach die Erde, Europa und den Regenwald einmal anders oder staunten über einen ‚blühenden' Pavillon - und dies auch dank der Präzision und Zuverlässigkeit der Hänchen Hydraulikzylinder.

Jörg Beyer