Force transducer at BUCHER LEICHTBAU

Mit Leichtigkeit gegen die Schwerkraft: Bucher Leichtbau testet die Flugtauglichkeit von Bordküchen mit Messtechnik von HBM

Galleys (Bordküchen) der Bucher Leichtbau AG setzen Maßstäbe in Hinsicht auf Komfort, Effizienz und Zuverlässigkeit. Image: Bucher Leichtbau AG
Galleys (Bordküchen) der Bucher Leichtbau AG setzen Maßstäbe in Hinsicht auf Komfort, Effizienz und Zuverlässigkeit. Image: Bucher Leichtbau AG

Leicht und bekömmlich soll das Menü an Bord von Flugzeugen sein. Leicht, das müssen auch die Galleys genannten Bordküchen selbst sein – und trotzdem enormen physikalischen Belastungen widerstehen können. Die Bucher Leichtbau AG, führender Hersteller u.a. von Flugzeug-Küchen („Galleys“) und Stauräumen („Cabinets“), setzt deshalb auf stringente Tests seiner Module, um deren Flugtauglichkeit zu gewährleisten. Im Prüfstand mit an Bord: Die komplette Messkette von HBM.

In der Flugzeugindustrie herrschen strenge Regeln und Vorschriften für die dort verwendeten Technologien und Systeme. Für die Flugtauglichkeit der Kabineneinbauten müssen spezielle Nachweise im Bereich der Statik erbracht werden. Dies gilt auch für die Küchenmodule („Galleys“), die an Bord eingesetzt werden.

Für die Galleys gelten besonders harte Bedingungen an Bord. Um ein Höchstmaß an Effizienz zu ermöglichen, müssen die Galley-Module sehr leicht sein – und andererseits extreme Belastungen aushalten.

Mit Leichtigkeit der Schwerkraft entgegen

Die Bucher Leichtbau AG

Mit Leichtigkeit der Schwerkraft ein Stück weit entgegenwirken – dieses Kunststück beherrscht die Firma Bucher Leichtbau mit Produktionsstandorten in der Schweiz und den USA sehr gut.

Bucher Leichtbau entwickelt und produziert innovative Lösungen in Leichtbauweise für die zivile Luftfahrt, Luftrettung und die Automobilindustrie. Das Angebot gliedert sich in die unterschiedlichen Anwendungsbereiche Catering, Kabine, Emergency Medical Systems und Automotive / VIP.

In der zivilen Luftfahrt kommen vor allem die Galleys (Küchen) und Cabinets (Stauräume, Kleiderschränke) von Bucher Leichtbau zum Einsatz.

Ein solches „Monument“ genanntes Gesamtmodul kann das Achtfache seines Eigengewichts als Zuladung aufnehmen und muss dabei Beschleunigungen vom Neunfachen der Erdbeschleunigung (9g) widerstehen.

Dank modularer Konstruktion und solider Ausführung bleiben die Unterhaltskosten über Jahre hinweg sehr gering. Die geforderte minimale Betriebsdauer beträgt 25 Jahre.

Vor ihrem ersten Take-off müssen Galleys und Closets (Stauschränke) jedoch ihre Flugtauglichkeit beweisen. Man unterscheidet Fluglasten (normale Flugzustände wie Start, Landung, Turbulenzen, etc.) und Notlandelasten (kontrollierte Notlandung oder Startabbruch). Diese Lasten werden jeweils zunächst in Prüfständen am Boden simuliert. Die Galleys und Cabinets werden dabei den auftretenden Kräften und Beschleunigungen (inkl. der Sicherheitsreserve) ausgesetzt und das Verhalten unter dieser Belastung erprobt. Nur bei bestandener Prüfung werden die Monumente von den Behörden, dem Flugzeughersteller oder vom Endkunden (der Airline) für den Einbau ins Flugzeug akzeptiert.

Komplexer Prüfstand simuliert die im Betrieb auftretenden Kräfte

Kraftaufnehmer U10M, installiert im Prüfstand der Bucher Leichtbau AG.
Kraftaufnehmer U10M, installiert im Prüfstand der Bucher Leichtbau AG.

Für die Simulation der im Betrieb auftretenden Kräfte wird ein Prüfstand gebaut (der je nach Flugzeugtyp und Anforderung entsprechend aufgebaut wird). Im Prüfstand erfolgt die (Zug-) Krafteinleitung in das Testobjekt über einen zentralen 500 kN starken Hydraulikzylinder dessen Kraft über ein komplexes System von Drahtseilen, Ketten und sogenannten „Wippen“ (Whiffle-Tree - Wippenbaum) auf die einzelnen Bestandteile des Testobjekts verteilt wird.

Früher wurde die so in den Prüfstand eingeleitete (Zug-) Kraft über die Umrechnung des gemessen Drucks des Hydraulikzylinder ermittelt. Dies war der einzige Indikator für die Belastung der Monumente. Weitere Belastungswerte an einzelnen Bauteilen wurden nur noch mittels Verteilung der Kräfte aufgrund der Länge der Wippenarme berechnet.

Messen statt rechnen

Die Bucher Leichtbau AG setzt auf die komplette Messkette von HBM, inklusive Messverstärker und catman®Easy Software.
Die Bucher Leichtbau AG setzt auf die komplette Messkette von HBM.

Präzisionskraftaufnehmer U10M sorgt für Sicherheit

Seit einigen Jahren setzt Bucher Leichtbau jedoch auf genauere und effizientere Messtechnik von HBM. Die über den zentralen Hydraulikzylinder ins Gesamtsystem eingeleiteten Kräfte werden mit einem in Serie geschalteten Präzisionskraftaufnehmer der Familie U10M aufgenommen.

Weiter werden in besonders belasteten oder interessanten Bereichen wie z.B. Türen, Schlösser, Riegel, Konsolen, Halterungen, etc. die tatsächlich einwirkenden Kräfte unmittelbar am Bauteil durch weitere, kleinere Kraftaufnehmer Familie U9B gemessen.

Verformungen der Galley werden in kritischen Bereichen mittels induktiven Wegaufnehmern ermittelt. Alle Messdaten werden zeitsynchron an ein Messdatenerfassungssystem (Spider8 oder QuantumX) übertragen und mit der Software catman®Easy weiterverarbeitet, visualisiert, analysiert und gespeichert.

Die somit sehr zuverlässig und genau ermittelten Messdaten und Analysen können dann sehr einfach in einen entsprechenden Bericht überführt werden. Die dokumentierten Prüfungen werden dann vom Hersteller oder vom Endkunden (der Airline) für den Einbau ins Flugzeug abgenommen und bestätigt.

Dank des ausgeklügelten Testkonzepts und des Einsatzes von Präzisionsaufnehmern- ist gewährleistet, dass die getesteten Objekte den im Betrieb auftretenden Kräften und Beschleunigungen standhalten.

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BUCHER LEICHTBAU AG
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Der Hersteller

Kundenstimme

"Durch den Einsatz des präzisen Kraftaufnehmers U10M sind wir in der Lage, die auf unsere Galleys wirkenden Belastungen deutlich besser und effizienter zu bestimmen. Wir können unseren Kunden damit sehr sichere Aussagen zur Flugtauglichkeit der Galleys von Bucher Leichtbau AG geben."

Thomas Blum, Deputy of Certification Manager, Bucher Leichtbau AG