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Drehgeber von Hengstler zugelassen für Marine- und Offshore-Anwendungen

Hengstler, Aldingen – Kosteneffizienz und hohe Produktivität spielen auch bei modernen Offshore und Marine-anwendungen eine immer größere Rolle, gleichgültig ob es sich um Öl und Gas, Windenergie, Schifffahrt oder Ausrüstung für Docks und Kaianlagen handelt. Der Grad an Automatisierung nimmt rapide zu, und gleichzeitig rückt die Notwendigkeit von Sicherheit und Zuverlässigkeit in den Vordergrund. Dies gilt besonders für raue Umgebungsbedingungen, in denen die Systeme extremen Wetterverhältnissen und Seewasser ausgesetzt sind.

Typische Anwendungen

Es gibt viele unterschiedliche Arten von Produkten und Ausrüstung für den Marinebereich, z.B. Bordgeräte, Cargo- und Sicherheitsausrüstung. Hierzu gehören Winschen, Anker, Hebe- und Senkvorrichtungen oder Schiffsantriebs- und Steuersysteme. All diese Anwendungen erfordern einen hohen Grad an Automation, der durch den Einsatz von Drehgebern und ihre schnelle und sehr genaue Erfassung von Position und Geschwindigkeit erfüllt wird.

Drehgeber Anwendungen (www.shutterstock.com)
Drehgeber Anwendungen (www.shutterstock.com)

Das Vermeiden von Systemausfallzeiten ist bei den meisten dieser Anwendungen von außerordentlicher Bedeutung. Diese können z.B. durch Bauteilausfälle verursacht werden und führen schnell zu einem Mehrfachen der eigentlichen Systemkosten. Sehr häufig sind die Ausrüstungsbauer daher gezwungen, teurere redundante oder überdimensionierte Systeme zu entwickeln.

Ein typischer Anwendungsbereich für Drehgeber auf Schiffen umfasst Schiffsantriebe und –steuerungen. Die Drehgeber werden in Rudern und Propellern eingesetzt und liefern das notwendige Feedback für präzises Manövrieren und Stabilisieren. Da es sich bei Schiffen um hoch kapitalintensive Güter handelt, erfordern sie maximale verfügbare Betriebszeiten und damit höchste Zuverlässigkeit.

Da Komponenten wie Drehgeber gewöhnlich nur während der regelmäßigen Serviceintervallen ausgetauscht werden, gibt es für die Systeme redundante Teile, die bei Ausfällen das System in Betrieb halten.

Weitere Anwendungsbereiche für Drehgeber finden sich bei Cargoausrüstung, wie z.B. automatisierten Kränen und Hebebäumen, die selbst bei rauen Wetterbedingungen präzise und ohne Gefährdung von Menschen ferngesteuert werden können. Auch hier sind exakte und höchst zuverlässige Positionierung und Geschwindigkeitskontrolle erforderlich. Erreicht wird dies durch Anbau der Drehgeber an den verschiedenen Achsen zur Erfassung der Ladebaum-position oder an den Winden zur Steuerung von Geschwindigkeit und Lage.

Bei Offshore-Windkraftanlagen werden Drehgeber sowohl auf Windparktendern als auch direkt an den Windrädern eingesetzt. Dort steuern sie die Anstellwinkel der Rotorflügel und stellen sicher, dass sich diese stets in der optimalen Position befinden und maximale Leistung bei geringstem Risiko für die Ausrüstung liefern. Wegen der korrosiven Atmosphäre, der Offshore-Anlagen ausgesetzt sind, müssen die für die Komponenten gewählten Materialien seewasserbeständig und für hohe Temperaturschwankungen geeignet sein.

Produktanforderungen

Auf dem Markt finden sich viele Arten von Drehgebern unterschiedlicher Technologien, die alle für eine bestimmte Zeit ihre Aufgabe präzise und ordentlich erfüllen können. Unter rauen Umgebungsbedingungen, wechselnde Temperaturen, Schock- und Vibration und den Einflüssen von Salzwasser und Feuchtigkeit muss jedoch höchstwahrscheinlich bei industriellen Drehgebern nach kurzer Zeit mit Ausfällen gerechnet werden. Industrielle Drehgeber bestehen hauptsächlich aus einer hochpräzisen, auf eine Welle montierten, Glas-Codierscheibe und einem optischen System zur Erfassung von Position oder Geschwindigkeit, sowie einem Getriebesystem zur Multiturn-Abtastung. Dies erfordert viele bewegliche mechanische Teile, die empfindlich sind gegen Überlastung und während des Betriebes ausfallen können.

Schwerlast-Drehgeber sind idealerweise robuster und ohne bewegliche Teile wie Getriebe, Glas-Codierscheibe oder empfindliche Bauteile wie Batterien gebaut. Eine vollständig magnetische und elektronische Bauweise sichert die notwendige mechanische Festigkeit und Zuverlässigkeit. In Kombination mit überdimensionierten Lagern können mechanische Lasten von mehr als 300 N radial und axial erreicht werden. Die Schutzklasse bestimmt, in wie weit das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit in das Gerät und damit ein Ausfall der Elektronik vermieden werden kann. Während IP67 für viele Anwendungen ausreichend ist, bietet die Schutzklasse IP69k jedoch sogar dann noch Schutz, wenn der Drehgeber vollständig in Wasser eingetaucht ist. Für den Einsatz in Meeresgewässern ist die Wahl des richtigen Materials ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Meerwasser ist äußerst aggressiv, und daher sollten für Gehäuse spezielle Materialien wie seewasserbeständiges Aluminium oder Edelstahl verwendet werden.

Encoder AR 62
Encoder AR 62

In der Regel müssen Produkte und Ausrüstung für Marine- und Offshore-Anwendungen seewasserbeständig, wasserdicht und korrosionsfest sein. Seitens der Behörden werden Normen, Verordnungen und Zertifikate für spezielle Klassifizierungen ausgegeben, die Ausrüstungsbauern dabei helfen, das richtige Produkt zu finden.

Die robusten Drehgeber der Baureihe AR von Hengstler erfüllen auch unter härtesten Umgebungsbedingungen alle Anforderungen. Sie sind ausgelegt für extreme Temperaturschwankungen und hohe mechanische Belastungen, d.h. sie sind vibrations- und schockfest sowie beständig gegen schädliche Einflüsse durch aggressives Meerwasser.