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antriebstechnik 5/2016

antriebstechnik 5/2016

Auf Bohrplattformen

Auf Bohrplattformen steht die Sicherheit der Mitarbeiter an erster Stelle. Unter bestimmten Umständen ist es im Gefahrenfall jedoch unmöglich, eine Bohrplattform per Hubschrauber oder Schiff zu evakuieren. Für diese seltenen Notfälle sind bereits in den 60er-Jahren spezielle Freifall-Rettungsboote entwickelt worden. Das internationale Energieunternehmen Statoil hat sich zum Ziel gesetzt, zusammen mit dem niederländischen maritimen Forschungsinstitut Marin (Maritime Research Institute Netherlands) aus Wageningen/ Niederlande herauszufinden, unter welchen Wetterbedingungen solch ein Frei fall- Rettungsboot sicher eingesetzt werden kann. Bei Marin wurde daher in den letzten vier Jahren eine Computersimulation entwickelt, die das Herabfallen und den Start eines solchen Rettungsboots im Wasser vorhersagen kann. Mit Hilfe maßstäblicher Modelle haben die Forscher des Instituts die Möglichkeit geschaffen, die Simulations- Software Dropsim zu überprüfen. Tests mit maßstabsgetreuen Modellen Sichere Rettung garantiert Linearachse von Rollon zur Notfallsimulation auf hoher See Klaus-J. Hermes Das Energieunternehmen Statoil hat gemeinsam mit dem Forschungsinstitut Marin ein Simulations-Software-Tool entwickelt, um herauszufinden, unter welchen Wetterbedingungen der Einsatz von Freifall-Rettungsbooten bei der Evakuierung einer Bohrplattform möglich ist. Um die Flugbahn und das Auftreffen auf dem Wasser der Boote vorher zusagen, wurde an einem maßstabsgetreuen Modell eine Linearachse von Rollon verwendet, um die Situation zu simulieren. Klaus-J. Hermes ist Marketingleitung bei der Rollon GmbH in Düsseldorf Um die Daten zur Validierung der Software von Dropsim zu sammeln, hat Marin Freifall- Rettungsboot-Modelle entwickelt, die mit einem optischen Messsystem sowie Druckund Beschleunigungssensoren ausgestattet wurden. Sie funktionieren vollkommen drahtlos und lassen sich automatisch steuern. Um den Ernstfall zu proben, wurden in den Becken des Instituts verschiedene Umgebungsbedingungen beziehungsweise Wetterverhältnisse, Strömungen, Wind und Wellengang simuliert, während die Testobjekte zu Wasser gelassen wurden. Dabei fielen die Modelle mit verschiedenen Winkeln und Geschwindigkeiten in die nachempfundene See. Als Teil der Entwicklung und Validierung von Dropsim wurden auch Versuche mit einer „generischen“ Form eines Rettungsboots durchgeführt. „Das Modell des generischen Freifall-Rettungsboots sieht wie eine Art Kugel aus“, schildert Tiemen de Haij, Ingenieur bei Marin. Die größte Herausforderung bestand darin, dass alle Bewegungen kontrolliert und mit häufigen Wiederholungen erfolgen mussten. Um die Verhältnisse aus den Tests gut in das Simulationsmodell übernehmen und vergleichen zu können, durfte sich die Kugel während des Falls nicht drehen und musste daher geführt werden. „Hierzu haben wir ein Gerüst gebaut, an dem eine große Linearachse befestigt war“, berichtet de Haij. Dafür haben die Forscher die Achse R-SMART 220 SP von Rollon verwendet. Diese hat einen Querschnitt von 220 mm und der Laufwagen kann einen Hub von 6 m ausführen. 18 antriebstechnik 5/2016

LINEARTECHNIK 01 Bei den geführten Versuchen wird das Modell des Freifall-Rettungsbootes an der Rollon-Schiene befestigt und mit Kraftaufnehmern ausgestattet 02 Für Marin war es wichtig, dass die Schiene bzw. der Laufwagen ausreichend stark und schnell sind 03 Beim Auftreffen des Rettungsbootes auf dem Wasser werden alle Kräfte und Momente in sechs Richtungen gemessen Linearachse für schwere Lasten Die Linearachse R-SMART 220 SP ist die größte Achse der SMART-Serie. Sie verfügt über einen selbsttragenden Rahmen aus eloxiertem Aluminium. Der Antrieb erfolgt über einen Zahnriemen aus Polyurethan mit Stahleinlage und AT-Zahnprofil. Die Serie eignet sich für schwere Lasten, anspruchsvolle Arbeitszyklen, die Montage freitragender Balken oder Gerüste sowie für den Einsatz in industriellen Umgebungen. Die maximale statische Tragfähigkeit der Linearachsen beträgt 8 880 N (Fx), 237 000 N (Fy) und 237 000 N (Fz). Die Technologie der Kugelumlaufführungen kombiniert hohe Tragzahlen mit einer sanften Bewegung bis zu einer Geschwindigkeit von 4 m/s und einer Beschleunigung von 50 m/s 2 . Die maximal nutzbare Hublänge der einzelnen Lineareinheit erreicht 5 730 mm. Höhere Werte können mit verbundenen Versionen erreicht werden, wobei die maximale Wiederholgenauigkeit 0,1 mm beträgt. Die tech nischen Eigenschaften und Parameter zeigen die hohe Effizienz der Linearachse, die kundenspezifische Anpassungen ermöglicht, hohen Belastungen bei langen Hüben widerstehen kann, hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erreicht und eine sanfte und geräuscharme Bewegung garantiert. Mit der Baugröße R-SMART 220 SP hat Rollon die Achsserie nach oben hin abgerundet. Ebenso wie die schon länger bestehenden Größen 120 und 160 kann sie mit zwei verschieden langen Läufervarianten ausgestattet werden. Die vielfältige Produktfamilie Smart System ermöglicht Konstrukteuren und Anwendern eine ideale Aus wahl für den individuellen Anwendungsfall in Bezug auf Masse, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Die Linearachsen des Smart System können unter anderem auch für den Aufbau von Mehrachssystemen in Verpackungs- und Pick & Place-Anwendungen eingesetzt werden. Erfolgreiche Validierung „Für uns war es wichtig, dass die Schiene beziehungsweise der Laufwagen ausreichend stark und schnell ist“, so de Haij. Darüber hinaus musste die Schiene zum Antrieb von Marin kompatibel sein. „Für uns war Rollon der einzige Anbieter, der diese Vorgaben erfüllen konnte. Auch der Support hat bei unserer Wahl eine wichtige Rolle gespielt.“ Mit dem generischen Rettungsboot wurden Freifallversuche als auch geführte Versuche durchgeführt. Bei den geführten war das Rettungsboot an der Rollon-Schiene befestigt und mit Kraftaufnehmern ausgestattet. Damit wurden in dem Moment, als das Rettungsboot das Wasser erreichte, alle Kräfte und Momente in den sechs Richtungen gemessen. Die Daten, die Marin bei diesen Versuchen generieren konnte, sind für das Simulationsmodell Dropsim sehr brauchbar. Dank 04 Die Linearachse R-SMART 220 SP ist die größte Achse der R-SMART-Serie dieser Daten kann Dropsim vorhersagen, was mit dem Freifall-Rettungsboot beim Ablassen unter extremen Umgebungsbedingungen passiert, sobald es die Wasseroberfläche erreicht. Zudem wird so ersichtlich, wie das Boot sich danach im Wasser fortbewegt. Die Validierung von Dropsim konnte dank der umfangreichen Tests im September 2014 abgeschlossen werden. www.rollon.de antriebstechnik 5/2016 19

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