Proportional-Ventiltechnik im Schiffsbau

Die enormen Ausmaße von Schiffen und deren Antriebseinheiten erfordern eine Technik, die große Kräfte aufbringen kann sowie stabil und zuverlässig über eine lange Lebensdauer arbeitet. Die Hydraulik bietet hier bei enormer Kraftübertragung und kompakter Leistungsdichte gute Bedingungen. Mithilfe von maßgeschneiderten Lösungen in der Steuerblock- und Ventiltechnik lassen sich unterschiedliche Applikationen des maritimen Bereichs präzise und zuverlässig ansteuern. Beispielsweise bei den Schiffspropellern, die für gewöhnlich bei der Steuerung und dem Antrieb von Schiffen zum Einsatz kommen. Sogenannte Ruderpropeller kombinieren die beiden Funktionen Antreiben und Steuern eines Schiffes. Das Schwenken dieser Schiffspropeller für die Definition der Fahrtrichtung sowie die Betätigung der Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Propeller geschieht hydraulisch. Diese Art des kombinierten Schiffsantriebs findet sich vor allem bei Schiffen wie Schleppern oder Fähren, die über eine gute Rangierbarkeit verfügen müssen. Für diese Art der Anwendung ist es essenziell, dass eine sanfte und präzise Regelung möglich ist. Proportionaltechnik bietet die Möglichkeit einer solchen Regelung. Mit diesen Ventilen sind Drücke bis zu 315 bar und Volumenströme im Mikrobereich, aber auch bis zu mehreren Hundert Litern pro Minute beherrschbar. Durch ihre gute Auflösung und ihr schwingungsarmes Verhalten eignen sich die Ventile, um ein sanftes Schalten zwischen Stillstand und Minimaldrehzahl des Schiffspropellers zu gewährleisten.

Im Offshore-Bereich werden sogenannte FSO (Floating Storage and Offloading vessels) eingesetzt. Diese Schiffe dienen als Lager- und Umschlagstationen für Flüssiggüter wie Chemikalien oder Öl. Um die Transportgüter – auch Cargo genannt - umzuschlagen, benötigt man Pumpen, welche die Flüssigkeiten, beispielsweise im Fall von Rohöl, von der Bohrinsel in den Tanker und am Zielort wieder aus dem Tanker herausbefördern. Diese Pumpen mit einer Leistung von über 350 Kilowatt und Fördervolumen von bis zu 700 Liter pro Minute werden durch Proportional-Druckbegrenzungsventile in Kombination mit einer Wegeventilfunktion angesteuert. Das Signal wird über die Steuerleitung direkt an den Load-Sensing-Abgriff am Pumpenregler weitergeleitet. Integrierte Logikelemente sorgen für einen absoluten Druckabbau, um ein komplettes Zurückschwenken der Kolbenpumpe zu gewährleisten.

Für die Feinansteuerung durch Hydraulikeinheiten auf Schiffen kommen zusätzlich zu den vorgestellten Proportional-Ventilen auch sitzdichte Proportional-Wegeventile zum Einsatz. Diese eignen sich, um ein definiertes Schalten von Volumenströmen zu erreichen. Durch ihren sitzdichten Aufbau gewährleisten sie ein leckagefreies und sicheres Absperren von Hydraulikflüssigkeiten. Optional erhältliche Funktionen wie eine arretierbare Nothand ermöglichen das schnelle manuelle Eingreifen, auch auf hoher See. Dosierbare Mikrovolumenströme in Abstufungen von ein, drei und sieben Litern pro Minute in proportionalen Wegeschieberventilen zeichnen weitere Ventile aus dem Standardproduktprogramm aus, die für Pilotfunktionen geeignet sind. Für die Schiffsbau- und Offshore-Branche reicht oft ein einzelnes Standardventil nicht aus. Daher liegt der Fokus von Weber-Hydraulik ValveTech, aufbauend auf einem breiten Spektrum an Standardventilen und einem jahrzehntelangem Know-how in der Proportionaltechnik, auf der Entwicklung von Sonderlösungen für die Schiffsbauanwendungen.

Das Angebotsspektrum reicht von der reinen Modifikation von Standardventilen, zum Beispiel durch die Verwendung von meerwasserbeständigen Edelstählen, über eine Konstruktion von Ventilblöcken, die mehrere Funktionen vereinen, bis hin zu einer kompletten kundenspezifischen Neuentwicklung. Im Offshore-Bereich sind solche Neuentwicklungen vor allem für den Unterwasserbereich unerlässlich. Um neue Öl- und Gasfelder zu erschließen oder Reparaturen am Meeresboden an bestehenden Bohrinseln durchzuführen, müssen Tiefen von 3000 Metern erreicht werden. Tiefseeroboter arbeiten mit speziellen Ventilblöcken in Leichtbauweise, die für den Antrieb und die Lenkung dieser Arbeitsgeräte zuständig sind. Dabei muss für einen Druckausgleich gesorgt werden. In Tiefen von 3000 Metern unter dem Meeresspiegel herrscht ein Druck von 300 bar, der auf die äußere Hülle der Bauteile wirkt. Es muss dafür gesorgt werden, dass der Druck im Inneren der Ventilblöcke dem Außendruck entspricht, um eine Verformung und ein Verklemmen der Bauteile zu verhindern. Auch in diesen Ventilblöcken kommt die Proportionalventiltechnik zum Einsatz. Für den Einsatz im Schiffsbau- und Offshore-Bereich bieten präzise Proportional-Ventiltechnik und Steuerblöcke Möglichkeiten, um hydraulische Ansteuerungen zu verwirklichen. Durch unterschiedliche elektrische Anschlussarten können die Proportional-Ventile in verschiedenste elektrische Steuerungen an Bord eines Schiffes integriert werden. aru