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antriebstechnik 8/2016

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SCHIFFE UND MARITIME

SCHIFFE UND MARITIME ANWENDUNGEN I SPECIAL 02 Der Blick ins das Innere der Nabe eines Kaplan-Laufrades lässt die großen Gleitbuchsen zur Lagerung der Schaufeln deutlich erkennen 03 Bronze-Gleitlager werden für die Lagerung von hydrotechnischen Einlassventilen mit Durchmessern von mehreren Metern eingesetzt bis zu 49 N/mm 2 und bieten aufgrund ihrer blauen und grünen PTFE-Schmierstoffreservoirs bei Temperaturen von – 40 bis + 60 bzw. + 80 °C gute Gleiteigen schaften. Im Ultra-Low-Speed-Einsatz mit Bewegungsgeschwindigkeiten von maximal 0,06 m/s macht Typ SL464LT sogar kleinste Oszillationswinkel von nur 1 bis 2 ° optimal mit. Das Bronze-Gleitlager #500SP1-SL464 verbaut bspw. der österreichische Spezialist für Containerkrane und Stahlwasserbau Hans Künz GmbH in seinen hydraulischen Rechenreinigungsmaschinen, die Schleusen und Dämme auf der ganzen Welt von Geschwemmsel und Unrat befreien. Diese oft vollautomatisch laufenden Maschinen sind unverzichtbar für den wirtschaftlichen und effizienten Kraftwerks- bzw. Anlagenbetrieb; sie werden auch zum regelmäßigen Ausbaggern von Sedimentablagerungen eingesetzt. Alternativen zu Bronze Eine materialtechnische Alternative zu den Bronzelagern sind die in der Hydrotechnik ebenfalls vielfach verwendeten Gleitlager des Typs Oiles Fiberflon OH. Diese wartungsund korrosionsfreien Gleitlager bestehen aus einem Phenolharz-Glasfaserverbund mit PTFE-Gleitschicht und weisen ein geringes Gewicht, niedrige Reibungskoeffizienten und hohe Chemikalienresistenz auf. Außerdem sind sie elektrisch isolierend. Mit diesen Eigenschaften sind sie für den Einsatz in Wasserkraft- und Unterwasser-Applika tionen geeignet – vor allem für Low-Speed- Anwen dungen mit bis zu 0,15 m/s bei mechanischen Belastungen von bis zu 100 N/mm 2 (statisch) bzw. 49 N/mm 2 (dynamisch). Darüber hinaus verfügen sie über ein niedriges Quellverhalten, sodass diese Verbundwerkstoff-Lösung herkömmlichen Kunststoff- Gleitlagern überlegen ist. Als Unterwasser-Lösung hat der japanische Premiumhersteller auch die Gleitlager Oiles #425 entwickelt. Hierbei handelt es sich ebenfalls um eine Verbundwerk stoff- Lösung. Diesmal sind es allerdings Baumwollfasern in einem hochbelastbaren Mantel aus Phenolharz, die diesem Gleitlager Eigenschaften wie eine Bewegungsgeschwindigkeit von bis zu 15 m/s verleihen. Damit ist das Gleitlager z. B. für den Einsatz an der Hauptwelle von Wasserkraft- Turbinen geeignet. Die statische Belastbarkeit des Gleit lagers liegt bei max. 15 N/mm 2 ; seine dynamische Belastbarkeit reicht bis 4,9 N/mm 2 . Die Typen Fiberflon OH und #425 können mit Durchmessern von bis zu 800 mm gefertigt werden. In diesen Größen wurden sie bereits in vielen Turbinen verbaut. Wartungsfreiheit und einfaches Design Je nach Typ, Größe und Werkstoff liefert das Unternehmen seine Hydrotechnik-Gleit lager in verschiedenen Geometrien. Die üblichen Standards sind dabei Buchsen, Flanschbuchsen, Platten und Scheiben, die für den Einsatz in wasserkrafttech nischen Turbinen und Ventilen mitunter beachtliche Abmessungen erreichen können. Gleitlager-Buchsen mit bis zu 2 m Durchmesser sind möglich. Typisch für die Hydrotechnik ist auch die Bauform der Kalotte für die Rea lisierung von kugel gelenkähnlichen Konstruktionen – etwa im Schleusenbau. Darüber hinaus realisiert der Hersteller für die Hydro technik kundenspezifische Sonderlösungen und Neuentwicklungen. Da man über ein erfahrenes Entwicklerteam verfügt, ist daran auch die deutsche Oiles-Vertriebsgesellschaft in Ober-Mörlen beteiligt. Wenn Lagerkonstruktionen für rotative, oszillierende oder lineare Low-Speed-Anwendungen mit hohen oder sehr hohen mechanischen Belastungen zu realisieren sind, gelten die Gleitlager des Unternehmens nicht nur qualitativ als erste Wahl. Für viele Unternehmen – auch außerhalb der Hydrotechnik – sind die einbaufertigen Maschinenelemente vor allem wegen der Kombination von Wartungsfreiheit und einfachem Design attraktiv. Vor dem Hintergrund des stetig steigenden Kostenund Wettbewerbsdrucks sehen daher viele Entwicklungsabteilungen die Gleitlager- Lösungen von Oiles als Alternative zum Einsatz teurer und oft wartungsintensiver Wälz- oder Stahllager. Fotos: Aufmacher Hans Künz GmbH, Einklinker, 01 + 03 Oiles Corporation, 02 Voith GmbH www.oiles.de 70 antriebstechnik 8/2016

Industriebremsen in Schiffshebewerk sorgen für effizienten Gütertransport Um den wachsenden Energiebedarf decken zu können, hat China in den vergangenen zehn Jahren hohe Summen in Wasserkraftprojekte investiert und produziert inzwischen mehr als 1126 TWh Elektrizität aus Wasserkraft. Die Wasserstraßen werden auch für den landesweiten Gütertransport genutzt, sodass die Schiffe die durch die Wasserkraftnutzung entstandenen Hindernisse überwinden müssen. Ein Beispiel ist die Gaobazhou-Talsperre. Mithilfe des mehr als 400 m breiten und 80 m hohen Staudamms werden jährlich fast 900 Mio. kWh Strom produziert. Damit die Schiffe weiterhin den Oberlauf des Qing-Flusses erreichen können, bauten die Konstrukteure des Staudamms ein einstufiges Schiffshebewerk. Mit dessen Hilfe ist es den Schiffen möglich, mit einer Verdrängung bis zu 300 t den Höhenunterschied zu überwinden. Der Vorgang dauert 12 min und ist damit schneller als die Alternativlösung, die im Bau einer Serie von Schleusen bestanden hätte. Ein gewisses Tempo bedarf auch einer entsprechenden Kontrolle: Hier kommt die Technologie von Twiflex, einem Unternehmen der Altra Industrial Motion Group, ins Spiel. Der in vollem Zustand 1560 t schwere Trog wird von acht Winden angehoben. Nach Abzug des Gegengewichts von 1024 t muss eine Gesamtlast von 536 t gehoben werden. Jeder der Windenmotoren ist mit einer Arbeitsbremse vom Typ Twiflex VCS mk-III ausgestattet, die die Winde am Ziel kontrolliert zum Stillstand bringt. Wenn der Trog in Position ist, wird er zur Ein- und Ausfahrt von weiteren 24 Twiflex-Bremsen vom Typ VMS-2 gehalten. www.twiflex.com/de Messflansche mit Schiffszulassung Die kurzbauenden Drehmomentmessflansche mit hoher Überlastfähigkeit aus dem Hause Manner stehen jetzt auch für Messbereiche über 1 000 kNm zur Verfügung. Die Technik hat sich laut Hersteller im Schiffsbau bewährt. Durch den Einsatz von digitaler Sensortelemetrie verbessert sich die Systemgenauigkeit für Hysterese und Linearität auf besser als 0,05 %. Die Drehmomentwerte werden bereits im Rotor mit 16 Bit digitalisiert. Für extrem hochgenaue Anwendungen werden im Rotor die Drehmomentwerte mit 24 Bit Auflösung erfasst. Übliche radiale Abstände zwischen Rotor und Stator von 10 mm und axiale Verschiebewege von 100 mm sind auf diese Weise gut realisierbar. Optional wird ein Drehzahlsignal berührungslos mittels Zahnkranz und Sensor erfasst. Ein Schwerpunkt ist die Erweiterung der Netzwerkfähigkeit. Neben den vorhandenen Netzwerk anbindungen USB, CAN und Ethernet‐Anschluss steht auch der Ethercat‐Anschluss zur Verfügung, was vor allem in größeren Prüfständen vorteilhaft sein kann. www.sensortelemetrie.de

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