Schaltgeräte Schaltgeräte im harten Korrosionsschutztest

Norm und Praxis sind nicht immer deckungsgleich. Deshalb lässt Steute seit Jahren verschiedene Schaltgeräte-Baureihen unter realen Bedingungen an der Südmole von Helgoland testen.

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DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG

ACE Stoßdämpfer GmbH

Hecker Kunststofftechnik GmbH & Co. KG

steute Technologies GmbH & Co. KG

Die Messlatte hängt hoch: Die Schaltgeräte des „Extreme“-Programms von Steute sollen eine lange Lebensdauer erreichen, die konventionelle Produkte weit hinter sich lässt. Dies gilt z. B. für Einsätze in der Offshore-Technik, in verfahrenstechnischen Anlagen oder an Umschlaganlagen in Häfen.

Hochwertige Komponenten

Zu den Konstruktionsmerkmalen dieser Schaltgeräte wie Fußschalter, Seilzugschalter, Positionsschalter und Sensoren gehören

• eine wirkungsvolle Abdichtung

• hoch belastbarer Kunststoff oder speziell beschichtetes Aluminium als Gehäusewerkstoff

• Schrauben und andere Befestigungselemente aus hochwertigem Edelstahl.

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Einschlägige Tests dokumentieren die Erfüllung der Anforderungen, die in diesem Einsatzbereich gestellt werden. „Klassiker“ sind hier z.B. die Beaufschlagung mit Spritzwasser zur Ermittlung der IP-Schutzklasse und Salznebelsprühtests nach DIN EN ISO 9227. Diese Tests werden größtenteils im Steute-eigenen Labor oder auch bei spezialisierten Dienstleistern und Prüforganisationen durchgeführt.

Labortests vs. Realität

Doch bilden die Labortests wirklich die Realität ab? Beantwortet wurde und wird diese Frage sehr umfassend in einer Testserie, die seit September 2017 andauert. Auf der Insel Helgoland betreibt das Fraunhofer IFAM einen so genannten Feldauslagerungsprüfstand. Dort werden Komponenten an einem Testrack befestigt und abgesenkt – direkt an der Hafenmole entweder im Spritz- oder im Wechselwasserbereich (Tidenhub) und somit unter ganz realen Bedingungen. Neben dem Salzwasser und der Witterung wirken auch noch andere Faktoren wie z.B. Fouling (Bewuchsbildung durch Algen) auf die Prüflinge ein, die jeweils nach festgesetzter Expositionsdauer von zumeist einem Jahr an Land untersucht werden.

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Funktionale Sicherheit in allen Facetten

Ziel der Tests ist es, die Schaltgeräte über die normgerechten Versuche hinaus sehr extremen und dynamischen Anforderungen auszusetzen, um Schwachstellen an den Geräten besser erkennen zu können. Dieses Ziel wird erfüllt.

In sehr gutem Zustand überstanden

Im Allgemeinen ergeben die optischen Prüfungen und Funktionstests ein positives Bild: Auch nach einem Jahr im Tidenhub oder unter Spritzwasserbeaufschlagung sind die Geräte der verschiedenen Baureihen uneingeschränkt funktionstüchtig. Selbst Etiketten und aufgebrachte Laserbeschriftungen sind noch vorhanden und lesbar. Die vorbehandelten und pulverbeschichteten Gehäuse z. B. der Fußschalter präsentieren sich in sehr gutem Zustand, das „Innenleben“ wie Schalteinsätze, Schaltstößel und Pedalachsen sind ebenfalls korrosionsfrei.

Zu den unerwarteten Ergebnissen, die bislang aufgetreten sind, gehörte Korrosion an den Gehäusen einer Schalterbaureihe, die sich jedoch auf Materialprobleme beim Lieferanten zurückführen ließ. Nicht unerwartet, aber sehr erfreulich waren die guten Testergebnisse für alle Gehäuse und Betätiger aus Kunststoff. Daraus ziehen die Konstrukteure die Konsequenz, dass sie künftig noch intensiver Metall substituieren werden – auch bei den mechanisch stärker beanspruchten Betätigern.

Besser als Labortests

Die Testreihen auf Helgoland werden auf jeden Fall weitergeführt. Aktuell werden z.B. neue Seilzugschalter-Baureihen getestet und im April 2020 für eine Zwischenuntersuchung an Land geholt.

Natürlich gehen die Umgebungsbedingungen an der Kaimauer auf Helgoland deutlich über die Anforderungen hinaus, die Anwender der Extreme-Schaltgeräte von Steute üblicherweise stellt. Aber als Grenztests erlauben sie das gezielte Erkennen von Schwachstellen. Zudem sind sie realistischer als die normgerechten Korrosionsprüfungen, die unter konstanten Bedingungen stattfinden. In der Praxis kommt es hingegen eher zu wechselnden Beanspruchungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strömung, Beaufschlagung mit Salzwasser oder zu extrem hohen Belastungen durch einen einzelnen Faktor, in diesem Fall durch salzhaltige Flüssigkeiten.

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Dipl.-Ing. (FH) Rainer Lumme, Produktmanager Extreme, steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne

Die Realität ist oft sogar noch komplexer als die schon ziemlich realistischen Bedingungen im Hafen Helgoland. Das zeigt das Beispiel der Extreme-Fußschalter von Steute an der Kaimauer einer Umschlaganlage in einem anderen deutschen Nordseehafen. Neben Salzwasser wirken hier weitere korrosive bzw. aggressive Medien auf die Schalter ein: Möwenkot. Selbst diese Extrembedingungen konnten die Funktion der Schalter, mit dem die Seil-Einholwinden auf den Vertauungshaken an der der Kaimauer für Frachtschiffe betätigt werden, nicht beeinträchtigen. (jv)

* Dipl.-Ing. (FH) Reiner Lumme, Produktmanager Extreme, steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne

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