Elektrische Stellantriebe und Armaturengetriebe - Auma.com

Elektrische Stellantriebe und Armaturengetriebezur Automatisierung von Armaturenauf MarineschiffenInformation

[2][1][3]Elektrische Stellantriebe[1] Schwenkantrieb SGM 07.1[2] Ventilantrieb (Drehantrieb) SVM 07.1[3] Schwenkgetriebe GHE 07.1Elektrische Stellantriebe finden überall dort Einsatz, woStoffströme in Rohrleitungen mit Hilfe von Armaturen kontrolliertwerden müssen. Die Antriebe werden über einen standardisiertenFlansch auf die Armaturen aufgebaut und könnenvon einer zentralen Leitwarte aus aktiviert werden. Somitleisten Sie einen entscheidenden Beitrag, Prozesse zu zentralisierenund zu automatisieren und schaffen damit die Voraussetzung,die bei neuen Projekten angestrebte Reduzierung derBesatzungszahl realistisch erscheinen zu lassen.Auf Marineschiffen werden elektrische Stellantriebe eingesetztin:■■■■■Lenz- und LeckwassersystemenFeuerlösch- und SprinklersystemenTreibstoffsystemenBallastsystemensonstigen VersorgungssystemenAUMA - Spezialist in Sachen StellantriebAUMA ist ein weltweit führender Hersteller elektrischerStellantriebe. Seit Mitte der 80er Jahre liefert AUMA auchStellantriebe für den Einsatz auf Marineschiffen. Die in dieserBroschüre beschriebenen Typen bilden die funktionale Erweiterungder bewährten Baureihen SG 04.2 – SG 10.2 undSV 05.1 – SV 07.1. Die neuen Funktionalitäten erfüllen dieaktuellen Anforderungen neuer Projekte bezüglich der Integrationder Antriebe in das Leitsystem. Die BaureihenSG 04.2 – SG 10.2 und SV 05.1 – SV 07.1 sind in einerseparaten Broschüre beschrieben.Verschiedene Stellantriebs-BauformenBedingt durch die Armaturenbauformen werden DrehoderSchwenkantriebe eingesetzt. Schwenkantriebe dienenzur Automatisierung von Klappen oder Kugelhähnen, die zurBetätigung an der Armaturenwelle eine Drehbewegung vonweniger als einer vollen Umdrehung benötigen, in der Regeleine 90° Schwenkbewegung - Drehantriebe stellen mehr alseine volle Umdrehung bereit, in der Regel mehrere, wie esnotwendig ist um z.B. Ventile zu öffnen und zu schließen.Integrierte SteuerungAlle Komponenten zum Betrieb des Antriebs sind sozusagenan Bord. Nach Herstellung der Energieversorgung kannder Antrieb sofort in Betrieb genommen werden. Über dieOrtssteuerstelle können Sie den Antrieb sofort elektrischbetätigen.Automatische EndlagenerkennungÜber ein integriertes Sensorsystem erkennen Stellantriebedas Erreichen einer Endlage. Dabei wird nach einer Wegerkennungund einer Drehmomenterfassung unterschieden.Damit ist es möglich, dass der Antrieb automatisch abschaltetwenn:■■eine eingestellte Abschaltposition erreicht ist, also eineArmaturenendlagein der Armatur das eingestellte Abschaltmoment erreicht istDie Art der Abschaltung wählt der Anwender nach denAnforderungen der Armatur.ArmaturengetriebeNicht alle Armaturen werden automatisiert. Bei Armaturenmit größerem Drehmomentbedarf ist dann ein Armaturengetriebe,z.B. GHE 05.1 – GHE 12.1, auf der Armatur erforderlich,welches das Eingangsmoment auf ein menschliches Maßreduziert.2 |

Herausforderung “militärischer Einsatzfall”2012-07-26Das Einsatzprofil eines Marineschiffs stellt Anforderungenan die beteiligten Komponenten, die weit über das hinausgehen, was man aus zivilen Anwendungen kennt.Kompakte BauweiseAuf Marineschiffen herrschen beengte Platzverhältnisse.Durch eine patentierte Getriebetechnologie und ein speziellesMotordesign ist es AUMA gelungen, kleine Antriebe miteinem hohen Leistungsgewicht zu konstruieren.Vibrations- und SchockfestigkeitAUMA Marine Stellantriebe und Armaturengetriebe werdenvibrations- und schockqualifiziert für Überwasserschiffeund U-Boote ausgeführt. Dabei wurden folgende Standardszu Grunde gelegt:■Vibrationsfestigkeit gemäß MIL-STD-167-1■ Vibrationsfestigkeit gemäß BV 0440(1)■Schockfestigkeit gemäß MIL-S-901D■ Schockfestigkeit gemäß BV 0430(2)SeewasserbeständigkeitAlle Gehäuseteile bestehen aus Bronze, alle außenliegendenSchrauben aus hochwertigem Edelstahl. Dadurch ist volleSeewasserbeständigkeit auch über längere Zeiträumegewährleistet.UnortbarkeitDie unbemerkte Operation ist offensichtlicher Bestandteilder U-Boot Einsatzphilosophie. Deshalb dürfen die eingebautenKomponenten keine signifikante elektromagnetischeStrahlung abgeben, nicht für Magnetsensoren erfassbar seinoder laute Laufgeräusche abgeben.Die Laufgeräusche der AUMA Antriebe sind selbst ausunmittelbarer Nähe kaum wahrnehmbar, als Gehäusematerialverwendet AUMA für die Antriebe und Getriebe amagnetischeBronze. Die Grenzwerte für die elektromagnetischeAbstrahlung (EMV) sind in verschiedenen Normen festgelegt.Die AUMA Geräte sind für folgende Standards entwickelt:■MIL-STD-461E■ EMV-Marine Grenzwertklasse 2 gemäß VG 95373Hohe SchutzartDie Geräte sind in der Schutzart IP 68-8 ausgeführt undsind bis zu 72 Stunden mit einer Wassersäule von 8 m überflutbar.UmgebungstemperaturenAntriebe und Getriebe sind für den Einsatz in einem Temperaturbereichvon –25 °C bis +70 °C zugelassen.| 3

Konstruktionsprinzip[1] [7][2][4] [4][5] [5][6][9] [9][10][10][11][14][13][8] [8][12][12][15a]AUMA Stellantriebe und Getriebe für denmilitärischen Einsatz entsprechen einem modularenKonzept. Für Sie als Anwender ergebensich daraus einheitliche Schnittstellen, wodurchMontage, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartungerheblich vereinfacht werden.[1] Schwenkantrieb SGM 07.1zur Automatisierung von Klappen oderKugelhähnen[2] Ventilantrieb SVM 07.1Drehantrieb zur Automatisierung vonVentilen[3] Schwenkgetriebe GHE 07.1zur manuellen Betätigung von Klappen oderKugelhähnen[4] Gehäuseaus amagnetischer und seewasserbeständigerBronze[5] Integrierte SteuerungAlle zur Ansteuerung notwendigen Komponentensind in den Antrieb integriert. Dazu zählendie Leistungselektronik zur Ansteuerung desMotors und eine Prozessorplatine zur Verarbeitungder Antriebssignale, zur Verarbeitung derFahrbefehle der Leitwarte bzw. der Ortssteuerstelleund zur Bereitstellung der notwendigenRückmeldungen. Die integrierte Steuerungschaltet den Antrieb automatisch ab wenn einAbschaltkriterium eintritt, das kann sein:■ das Erreichen einer Endlage■ eine Überhitzung des Motors■ eine Drehmomentüberlast, z.B. durch einenin die Armatur eingeklemmten Gegenstand■■■Standardrückmeldungen sind:das Erreichen einer Endlagedie WahltasterstellungSammelstörmeldungDarüber hinaus können je nach Konfigurationweitere Rückmeldungen bereit gestelltwerden.Die Anbindung an die Leittechnik kann übereine:■ parallele Schnittstelle oder■ über Feldbus erfolgen. Als Feldbus Schnittstelleist derzeit eine Profibus DP Schnittstelleverfügbar[6] OrtssteuerstelleMit Hilfe der Ortssteuerstelle können Sie denAntrieb vor Ort betätigen. Mit einem Drucktasterwird die Befehlsstelle ausgewählt, d.h. festgelegtob der Antrieb vor Ort oder über dieLeitwarte gefahren wird. Mit einer weiterenTasterstellung können alle Fahrbefehle blockiertwerden.Optional kann die Ortssteuerstelle abgesetztvom Antrieb montiert werden, die Verbindungerfolgt dann über ein Kabel. Diese Anordnungist dann sinnvoll, wenn der Antrieb an einersehr unzugänglichen Stelle montiert ist.[7] StellungsanzeigeMit Hilfe der Stellungsanzeige kann die aktuelleArmaturenstellung vor Ort abgelesen werden.Außerdem dient sie bei den Antrieben alsLaufanzeige.[8] ElektroanschlussDer elektrische Anschluss von Spannungsversorgungund Steuerleitungen erfolgt übermilitärisch zugelassene koaxiale Steckverbinder.4 |

[7] [3][7][14][6][11][14][10][4][13][13][12][15a][15b][9] MotorDer speziell entwickelte Motor sitzt koaxialzur Armaturenwelle und leistet einen entscheidendenBeitrag zur Kompaktheit des Antriebs.Dieser spezielle Motor benötigt lediglich ca. 1/3der Bauhöhe eines vergleichbaren konventionellenMotors. Der Motor ist drehzahlvariabel. Dadurchist es möglich im Zusammenspiel mit derMotorelektronik Anfahr- und Abbremsvorgängesanft und armaturenschonend zu gestalten.[10] GetriebeKernstück ist das patentierte Gleitkeilgetriebe,das bei hohem Wirkungsgrad eine Übersetzungvon 80:1 in einer Stufe auf kleinstemRaum ermöglicht. Somit trägt es entscheidendzur außergewöhnlichen Miniaturisierung bei.[11] EndanschlägeEndanschläge werden bei Stellantriebenbzw. Getrieben für Schwenkarmaturen benötigt.Bei Handbetätigung begrenzen Sie denSchwenkwinkel der Armatur. Bei durchdrehendenArmaturen, also ohne interne Endanschläge,sind sie die einzige Möglichkeit, die Armaturen-Endpositionenpräzise anzufahren. Optionalkann beim GHE Getriebe auf den Endanschlagsmechanismusverzichtet werden. Dann kanndas Getriebe auch zur manuellen Betätigungdurchdrehender Armaturen, z.B. Ventileverwendet werden.[12] ArmaturenanschlussDer Armaturenanschluss zum Aufbau auf dieArmatur ist nach ISO 5211 ausgeführt.[13] KupplungDie separate Kupplung erleichtert die Montagedes Antriebs bzw. des Getriebes auf dieArmatur. Auf Wunsch wird sie mit einer passendenBohrung geliefert. Die gebohrte Kupplungwird auf die Armaturenwelle gesteckt und gegenaxiale Verschiebung gesichert. Anschließendkann das Getriebe auf denArmaturenflansch montiert werden.[14] HandbetriebBei den Antrieben wird der Handbetrieb zurNothandbetätigung der Armatur im Falle desAusfalls der Stromversorgung benötigt.Die Bedienelemente sind in der wehrtechnischenNorm VG 85081 (Stellteile für Armaturen)festgelegt. Auf die Kerbverzahnung der Eingangswellekönnen folgende in der Norm beschriebeneBedienelemente aufgesteckt undfixiert werden:■ Handkurbel mit Kegelgriff■ Handkurbel mit Zylindergriff, abgebildet■ Handrad mit fünfeckigem Kranz■ Handrad mit Fünfwellenkranz[15] ArmaturArmaturen gehören nicht zum AUMA Lieferumfang.Exemplarisch für typische Anwendungensind eine Klappe [15a] und ein Ventil [15b]abgebildet.| 5

Technische DatenAuf dieser Seite finden Sie die Basisdaten der Geräte.Detaillierte technische Informationen finden Sie in separatenTechnischen Datenblättern.Drehmomente/Stellzeiten/DrehzahlenSchwenkantriebe SGMEinstellbereichAbschaltdrehmoment(Einstellbar in 8 Stufen)Stellzeit(Einstellbar in 8 Stufen)ArmaturenanschlussTyp Nm s nach EN ISO 5211SGM 04.1 25 – 63 6 – 50 F07SGM 05.1 50 – 125 6 – 50 F07SGM 07.1 100 – 250 6 – 50 F07SGM 10.1 200 – 500 11 – 90 F10Ventilantriebe SVMEinstellbereichAbschaltdrehmoment(Einstellbar in 8 Stufen)Drehzahl(Einstellbar in 8 Stufen)ArmaturenanschlussNm 1/min nach EN ISO 5211SVM 05.1 10 – 25 2,5 – 20 F07SVM 07.1 20 – 50 2,5 – 20 F07SVM 07.5 40 – 100 1 – 7 F07Schwenkgetriebe GHE Maximales Abtriebsmoment ArmaturenanschlussNm nach EN ISO 5211GHE 05.1 125 – F07GHE 07.1 250 – F07GHE 10.1 500 – F10GHE 12.1 1 000 – F12Betriebsarten der StellantriebeAlle Baugrößen der Stellantriebe SGM und SVM sind fürdie Betriebsarten zugelassen:■■S2 - 15 min, KurzzeitbetriebundS4 - 40 %, Aussetzbetrieb mit maximaler Schalthäufigkeitvon 1 800 Zyklen pro StundeDie Antriebe sind somit für Steuerbetrieb und Regelbetriebgeeignet.■■Spannungsversorgung der Stellantriebe230 V 50/60 Hz Wechselstromoder115 V 50/60 Hz WechselstromLebensdauerDie Lebensdauer von Schwenkantrieben und Schwenkgetriebenwird in Anzahl von Zyklen angegeben, wobei ein Zykluseine Fahrt AUF - ZU - AUF bei einer Schwenkbewegungvon 90° ist. Bei den Ventilantrieben sind Betätigungszyklendas Maß. Ein Betätigungszyklus entspricht einer Fahrt von ZUnach AUF und zurück, mit einem Stellweg von je 4Umdrehungen pro Hub.Lebensdauer in ZyklenSchwenkantriebe SGMAUF - ZU - AUFSGM 04.1 20 000SGM 05.1 20 000SGM 07.1 20 000SGM 10.1 20 000Ventilantriebe SVMSVM 05.1 20 000SVM 07.1 20 000SVM 10.1 20 000BetätigungszyklenLebensdauer in ZyklenSchwenkgetriebeAUF - ZU - AUFGHE 05.1 – GHE 12.1 1 0006 |

ReferenzenDie im Folgenden aufgelisteten Projekte sind eine Auswahl.Name/Ort des Projektes/Eigentümer Land Lieferjahre Schwenkantriebe Ventilantriebe GetriebeFregatten ANZAC 1 - 10 Australien 1992 - 2007 2458 325 3132Fregatten F 123 Deutschland 1989 - 2007 539 – 519Fregatten F 124 Deutschland 1999 - 2007 698 9 877Schnellboote Lürssen Deutschland 1996 - 2006 200 – –U-Boote 212A Deutschland 1998 - 2007 142 85 289U-Boote 212A Italien 2000 - 2007 83 39 56HN-Fregatten Griechenland 1991 - 2002 331 54 923PN-Fregatten Portugal 1989 - 2007 294 25 746Schiffswerft HDW (Somas) Schweden 1994 - 1995 – – 66Fregatte Track II / IIB / IIB1 / IIB2 Türkei 1993 - 1997 689 17 1074U-Boote U209 Türkei 2000 - 2004 – – 404Korvetten SAN 1 - 4 Südafrika 2001 - 2004 882 56 1188U-Boote Scorpene Chile/Spanien 2001 - 2007 26 – –Korvetten RMN 1 - 6 Malaysia 2001 - 2007 998 120 1392U-Boote U214 361 - 364 Griechenland 2002 - 2007 20 58 159Minenjäger MHV54 1 - 6 Türkei 2001 - 2007 254 186 50U-Boote U214 371 - 373 Südkorea 2004 - 2007 15 44 207U-Boote U214 374 - 376 Griechenland 2002 - 2007 10 45 27K130 Korvetten Deutschland 2005 - 2007 673 60 958Fincantieri Fregatten (HORIZON) Italien 2005 - 2007 322 – –U-Boote Scorpene Malaysia 2005 - 2007 61 – –POLEN Polen 2006 - 2007 51 – 28DANUBE Ukraine 2006 92 – –U-Boote ULA CLASS Norwegen 2002 - 2007 – 19 –MJ2000 Deutschland 2003 2 1 3U-Boote U209PN 383 - 384 Portugal 2006 - 2007 10 29 125U-Boote S-80 Spanien 2007 - 2008 – – 25P15A / P16A Indien 2001 - 2007 6 – 120Zerstörer Type 45UK England 2004 - 2007 – 25 –Summe 8 856 1 147 12 368| 7

[1] DrehantriebeSA 07.2 – SA 16.2/SA 25.1 – SA 48.1Drehmoment von 10 bis 32 000 NmDrehzahlen von 4 bis 180 min -1[2] Drehantriebe SA/SARmit Steuerung AUMATICDrehmoment von 10 bis 1 000 NmDrehzahlen von 4 bis 180 min -1[3] Linearantriebe SA/LEKombination aus Drehantrieb SA undLineareinheit LESchubkräfte von4 kN bis 217 kNHübe bis 500 mmStellgeschwindigkeitenvon 20 bis 360 mm/min[4] SchwenkantriebeSG 05.1 – SG 12.1Drehmoment von 100 bis 1 200 NmStellzeiten für 90° von 4 bis 180 s[5] Schwenkantrieb SA/GSKombination aus Drehantrieb SA undSchwenkgetriebe GSDrehmoment bis 675 000 Nm[6] KegelradgetriebeGK 10.2 – GK 40.2Drehmoment bis 16 000 Nm[7] StirnradgetriebeGST 10.1 – GST 40.1Drehmoment bis 16 000 Nm[8] HebelgetriebeGF 50.3 – GF 250.3Drehmoment bis 32 000 NmAUMA Riester GmbH & Co. KGPostfach 1151D-73747 OstfildernTel +49 711 34803 - 0Fax +49 711 34803 - 3034riester@wof.auma.comBüro Nord, Bereich SchiffbauTempowerkring 1D-21079 HamburgTel +49 40 791 40285Fax +49 40 791 40286Stephan.Dierks@auma.com[1] [2] [3][4] [5][6] [7] [8]Zertifikat-Registrier-Nr.12 100/104 4269Änderungen vorbehalten. Angegebene Produkteigenschaften stellen keine Garantieerklärung dar.Y004.647/001/de/1.10Detaillierte Informationen zu den AUMA Produkten finden Sie im Internet unter: www.auma.com