Höchste Leckagesicherheit bei hydraulischen Leitungen durch Rohrumformung mit VOSSFormSQR
Höchste Leckagesicherheit bei hydraulischen Leitungen durch Rohrumformung mit VOSSFormSQR
Für die zuverlässige Verbindung von Edelstahl- und Stahlrohren auf und unter Deck bietet VOSS Fluid das Rohrumformsystem VOSSFormSQR. Mit der auch für Marine- und Offshoreanwendungen zertifizierten Lösung erzielt selbst häufig wechselndes Montagepersonal leckage- und prozesssichere Verbindungen. Das System bietet höchsten Korrosionsschutz und hält stärksten Belastungen dauerhaft stand.
Undichte Verbindungsstellen bei Schiffen oder Windparks können schnell zu großen Problemen anwachsen. Damit es erst gar nicht zu einer Leckage sowie zeit- und kostenaufwendigen Lokalisierungs- und Reparaturarbeiten kommt, hat die VOSS Fluid GmbH das Rohrumformsystem VOSSFormSQRentwickelt. Seit über zwölf Jahren ist die Lösung im Feldeinsatz – ohne dass auch nur eine einzige Leckage bekannt wurde. Der Umformprozess gestaltet sich ebenso simpel wie sicher: Im ersten Schritt erhalten handelsübliche Hydraulikrohre an einem Ende eine 24°-Rohrkontur. Die Umformung realisiert die Rohrumformmaschine VOSSForm 100 vollautomatisch. Der Bediener wählt lediglich das passende Werkzeug, schiebt das Rohr gegen die Anschlagplatte und betätigt die Starttaste. Danach formt die Maschine die VOSSFormSQR-Kontur plastisch an das Rohr an. Zum Abschluss der Vormontage wird das umgeformte Rohrende mit einer zusätzlichen Weichdichtung versehen. Dann folgt die Endmontage: Der Monteur setzt mit der Stirnseite des bearbeiteten Rohres auf dem Grund des Verschraubungsstutzens auf. Dies sorgt für einen stabilen Sitz und sicheren Anschlag.
Anschließend zieht er die Mutter an. Da es sich um eine speziell von VOSS Fluid entwickelte SQR-Funktionsmutter mit integriertem Klemmring handelt, wird das Rohr während der Endmontage automatisch radial fest eingespannt. So entsteht eine besonders sichere und hochwertige Verbindung. Der spürbare Kraftanstieg beim Anziehen der Mutter signalisiert dem Monteur zuverlässig das Montageende. Unter- oder Übermontagen sind auf diese Weise praktisch ausgeschlossen. Ein weiterer wichtiger Vorteil: Im Vergleich zu marktüblichen Systemen verringert sich der Montageweg mit dem Rohrumformsystem von VOSS Fluid deutlich. Es werden nahezu identische Ergebnisse wie bei vergleichbaren Dichtkegelverschraubungen erzielt. Dies reduziert den benötigten Kraftaufwand sowie die Montagezeit und kommt vor allem unter schwierigen Einbaubedingungen wie beispielsweise der Montage über Kopf, in ergonomisch ungünstigen Positionen oder bei besonders engen und kompakten Bauräumen zum Tragen.
Höchste Dichtheit und Belastbarkeit
VOSSFormSQR Rohrverschraubungen bieten selbst im Feinbereich eine vollständig dichte Verbindung. Dies ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für den Einsatz auf hoher See. Die hohe Dichtheit ist unter anderem auf die zusätzliche Weichdichtung zurückzuführen, die gegenüber einer rein metallischen Abdichtung deutliche Vorteile bietet. Sie verhindert wirksam das Schwitzen der Verbindung – und dies für überdurchschnittlich lange Zeit. Denn das enge Anliegen des Rohres im Stutzengrund, die sogenannte metallische Primärdrosselung, bewirkt eine Dämpfung der Druckwechselbeanspruchung. Dieses marktweit einzigartige Konzept beugt dem Walken oder Ausspülen der Weichdichtung vor und garantiert somit langfristig dichte Verbindungen. Das Rohrverschraubungssystem erfüllt darüber hinaus höchste Ansprüche an Belastbarkeit und Sicherheit. Schließlich müssen Marine- und Offshoreanwendungen aufgrund der stetigen Vibrationen eine besonders hohe Biegewechselfestigkeit aufweisen. Bei VOSSFormSQR sorgen der in der Überwurfmutter befindliche Klemmring und eine tiefe Rohreinspannung für die zuverlässige Resistenz gegen hohe Biegewechselbelastungen: Zum einen wird ein überdurchschnittlich langer Teil des Rohres durch den Verschraubungsstutzen abgestützt.
Zum anderen spannt der Klemmring das Rohr radial am Umfang ein und nimmt dadurch dynamische Belastungen bereits vor dem kritischen Bereich auf. Dies verhindert einen potenziellen Bruch durch Kerbwirkung und erhöht die Druckbelastbarkeit und Bruchsicherheit enorm. Aufgrund der hohen Qualität hält VOSS Fluid die Zulassungen aller Schiffbauklassen der International Association of Classification Societies (IACS). Unter der Dachorganisation IACS sind international anerkannte Klassifikationsgesellschaften zusammengeschlossen, die anwendungsspezifische Anforderungen und Prüfverfahren festlegen und so die internationalen Qualitätsstandards definieren.
Langzeitkorrosionsschutz
Dass VOSSFormSQR zu 100 Prozent auf Sicherheit, Belastbarkeit und Langlebigkeit ausgelegt ist, zeigt auch die besondere Oberflächengüte der Rohrverbindungskomponenten. Die auf Zink und Nickel basierende Beschichtung VOSS coat trotzt selbst aggressiven Medien und garantiert eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit. So erreicht die Oberfläche nicht nur die höchste Korrosionsbeständigkeitsklasse K5 nach dem VDMA-Einheitsblatt 24576, sondern überschreitet die geforderten Beständigkeitswerte gegen Weiß- und Rotrost sowohl unter Laborbedingungen als auch im anspruchsvolleren Praxistest deutlich. Für einige Marine- und Offshoreanwendungen bedeutet dies: Der Oberflächenschutz VOSS coat ist so wirkungsvoll, dass Stahlverrohrungen mit VOSS FluidRohrverschraubungen entgegen der gängigen Praxis teilweise gar nicht mehr überlackiert werden müssen.
Für Anwendungen in Edelstahl kommt das Rohrumformsystem VOSSFormSQRVA zum Einsatz. Alle Verschraubungskomponenten sind in diesem Fall aus Edelstahl gefertigt und weisen komplett identische Produkteigenschaften und Vorteile auf. Höchste Prozess- und Leckagesicherheit, größte Resistenz gegen Belastungen und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit – diese Merkmale machen das Rohrumformsystem von VOSS Fluid zur optimalen Lösung für die Schiffbau- und die Offshoreindustrie.
Die unterschätzte Notwendigkeit
Die unterschätzte Notwendigkeit
Rohrverbindungskomponenten sind ein entscheidender Bestandteil von Hydrauliksystemen. Funktionalität und Langlebigkeit hängen unmittelbar von ihnen ab. Unterschätzt wird jedoch die Bedeutung und Auswahl eines hochwertigen Korrosionsschutzes – und das kann Folgen haben.
Wechselnde Temperaturbedingungen und schlagartig auftretende Druckspitzen: Hydrauliksysteme sind höchsten Belastungen ausgesetzt. Unabhängig vom konkreten Einsatzzweck oder von der Abdichtungs- und Belastungsart kommt der Oberflächenbeschichtung von Rohrverbindungskomponenten eine besondere Bedeutung zu. Sie ist Voraussetzung für einen dauerhaften Korrosionsschutz und damit für funktionsbeständige Bauteile. Die Beschichtung dieser Bauteile ist jedoch ein aufwendiger Prozess, bestehend aus einer Vorbehandlung mit Entfetten, Beizen und Dekapieren, der eigentlichen Beschichtung mit einer individuellen Nachbehandlung bis hin zum Passivieren und Auftragen der abschließenden Versiegelung. Um vermeintlich Kosten zu sparen wird auf Hersteller- wie auch auf Kundenseite daher häufig nach der günstigsten Lösung oder entsprechenden Alternativen gesucht. Das kann jedoch ins Auge gehen, vor allem dann, wenn aus einem vermeintlich günstigen Angebot plötzlich billiger Schrott wird. Denn mit einem können die Verwender eines minderwertigen Korrosionsschutzes nicht rechnen: Langlebigkeit. Wer sich aber nicht dauerhaft auf die Funktionsfähigkeit der Bauteile in hydraulischen Systemen verlassen kann, für den wird der Sparzwang schnell zur Milchmädchenrechnung.
Sparen an der falschen Stelle
Vor dieser Einstellung darf also gewarnt werden, denn hier wird an der falschen Stelle gespart. Beispielsweise fällt die Wahl häufig auf eine herkömmliche Zinkbeschichtung. Ein Unternehmen, das auf Qualität setzt, langfristig rechnet und auf eine hohe Prozesssicherheit Wert legt, geht in diesem Bereich keine Kompromisse ein. Der Wipperfürther Hersteller von Rohr- und Schlauchverbindungskomponenten VOSS Fluid setzt bei seinem Korrosionsschutz auf eine Eigenentwicklung auf Basis einer Zink-Nickel-Beschichtung namens VOSS coat. Diese Beschichtung hält selbst aggressiven Medien, wie beispielsweise verschiedensten Düngemitteln, langfristiger stand. Kommen freiliegende Teile beispielsweise in Kontakt mit Mineral- oder Nitratdüngern, kann dies zu verstärkter Korrosion führen. Daher werden sämtliche VOSS-Produkte mit dieser Legierung ausgestattet. Nach der erfolgreichen Markteinführung im Jahr 2007 hat VOSS seinen Korrosionsschutz stetig weiterentwickelt. Die Schichtdicke liegt zwischen 6 bis 15 μm. Bis zu 16 % beträgt der Nickelanteil in der VOSS coat-Oberfläche. Auf eine Basisschicht folgt eine zusätzliche Passivierung und als Finish eine Versiegelung. Unternehmen, die durchgängig auf VOSS Rohrverbindungskomponenten setzen, profitieren daher von einem ausnahmslos hohen Korrosionsschutz. Zudem bildet sich, anders als bei reinen Zinkoberflächen, kein Rot- oder Weißrost.
Zink-Nickel ist nicht gleich Zink-Nickel
Die Besonderheit beim Korrosionsschutz von VOSS ist die Art und Weise, wie das Wipperfürther Unternehmen die hohe Qualität seiner schützenden Beschichtung sicherstellt: mit einer eigens dafür erbauten Galvanik. Statt auf externe Dienstleister zu setzen, beschloss VOSS frühzeitig, in eine eigene Gestell- und Trommelanlage zu investieren. So hat VOSS die Qualitätssicherung und Weiterentwicklung seines Korrosionsschutzes in der eigenen Hand und ist nicht auf Dritte angewiesen, wie Frank Müller, Werksleiter bei VOSS, unterstreicht: „Mit unserer eigenen Galvanik haben wir die Möglichkeit, den Prozess exakt auf jedes Bauteil abzustimmen und je nach Kundenwunsch flexibel zu reagieren. Hier haben wir alles selbst unter Kontrolle, und unsere Kunden wissen, dass sie die Qualität aus einer Hand erhalten.“ In Praxistests, u.a. mit Flüssigdüngermitteln, hat sich die VOSS-eigene Zink-Nickel-Beschichtung bereits mehrfach bewährt, sodass auch sechs Monate nach Testbeginn nur marginale Spuren von Korrosion zu erkennen waren. Damit schneidet VOSS coat im direkten Vergleich mit anderen Zink-Nickel-Oberflächen am besten ab – ein Hinweis darauf, dass die hohe Korrosionsbeständigkeit nicht allein auf die Art der Beschichtung zurückzuführen ist. Für VOSS war dies ein weiteres Argument dafür, in die eigene Galvanik zu investieren.
VOSS beschichtet in eigener Galvanik
Diese Galvanik wurde 2009 im Werk Wipperfürth auf einer Grundfläche von 2.500 m2 errichtet. Diese Investition zahlte sich aus, da die eigens entwickelte Beschichtung VOSS coat für viele Kunden zum wesentlichen Argument wurde, langfristig auf VOSS-Komponenten zu vertrauen. Aufgrund der stetig steigenden Nachfrage nach VOSS-Produkten wurde die Kapazität der Galvanik in diesem Jahr weiter ausgebaut. Die gesamte Anlage ist zweigeschossig errichtet, sodass die Mitarbeiter getrennt von der Chemie arbeiten können – eine Bauweise, die in anderen Galvaniken selten vorzufinden ist. In der unteren Etage, dort wo auch die Gestell- und Trommelanlage bestückt werden, geschehen die komplette Kontrolle und die Prozessmanagement. Auf Monitoren kann das Personal in Echtzeit verfolgen, wo sich welcher Warenträger gerade befindet und wie lange der einzelne Prozessschritt noch dauert. Darüber hinaus können die einzelnen Badparameter, wie beispielsweise die Temperatur, der pH-Wert sowie die Stromparameter, exakt eingesehen und überprüft werden. Die zu galvanisierenden Teile kommen aus der mechanischen Fertigung, in der die Oberflächen innen und außen größtenteils zerspanend bearbeitet werden. Die Komponenten werden in der Gestellanlage sortiert nach Größe und Bauweise einzeln per Hand auf die Gestelle gesteckt.
Rohrverschraubungen, die aufgrund ihrer Größe, ihres Gewichts oder ihrer äußeren Geometrie weniger beschädigungsanfällig sind, kommen in die Trommelanlage. Nach der Bestückung der Gestelle beziehungsweise der Trommeln fahren die Warenträger in die obere Etage, um dort die verschiedenen Galvanikbäder zu durchlaufen, in denen die Komponenten die VOSS coat-Beschichtung erhalten.
Zink und Nickel, die mit einem nahezu hundertprozentigen Reinheitsgehalt als Metall in den Elektrolyt (Lösung von Salzen / Metallsalzen) eingehängt werden, wirken als Anode (Pluspol). Die ebenfalls im Bad befindliche Ware wirkt wie eine Katode (Minuspol). Durch das galvanische Prinzip wandern die Metallionen zum Werkstück und lagern sich darauf ab. Im Obergeschoss geschieht der gesamte Prozessdurchlauf der befüllten Gestelle bzw. Trommeln getrennt voneinander in zwei separaten Anlagen. Über Transportwagen werden die einzelnen Chargen automatisch zu den vom jeweiligen Prozessschritt abhängigen Bädern transportiert und dort eingetaucht.
Labor und Versuchsgalvanik sichern hohe Qualität
Für die richtigen Prozessparameter und die chemische Zusammensetzung der Bäder sorgt das unternehmenseigene Labor, in dem VOSS die Beschichtung permanent überwacht und zudem weiterentwickelt. Zu diesen Optimierungszwecken leistet sich VOSS sogar eine eigene Versuchsgalvanik – eine exakte Kopie der Originalanlage in Miniaturform, bei der alle Prozessschritte nachgestellt und Verbesserungen vor dem Einfließen in die Großserie geprüft werden. Zur Überwachung der Qualität und der gewünschten Funktionsfähigkeit von Weiterentwicklungen gehören auch Salzsprühnebeltests, welche in der hauseigenen Sprühkammer durchgeführt werden. Die beschichteten Bauteile werden dabei unter standardisierten Bedingungen einem Salzsprühnebel ausgesetzt, um deren Korrosionsbeständigkeit nachzuweisen. Neben den Qualitätskontrollen werden im Labor auch permanent Messungen des Abwassers vorgenommen und streng überwacht. Im Zuge des Ausbaus wurde in der oberen Etage eine moderne Zu- und Abluftanlage inklusive Luftwäscher erweitert. Die benötigte Prozesswärme wir durch ein Blockheizkraftwerk im Nebengebäude zur Verfügung gestellt.
Für die nun durchgeführte umfangreiche Kapazitätserweiterung der Galvanik plante VOSS Fluid sehr vorausschauend, da die komplette Ausbaustufe bereits in der eigentlichen Anlagenplanung im Jahr 2008 berücksichtigt wurde. Unter anderem wurden bereits damals die nun benötigten Flächen für die zusätzlichen Bäder an den entsprechenden Stellen freigehalten.
Fazit: Qualität zahlt sich aus
In Korrosionsschutz zu investieren lohnt sich – einerseits für die Kunden (Langlebigkeit) – andererseits für die Hersteller, die wie VOSS Premiumqualität liefern wollen. VOSS coat sticht unter den hochwertigeren Beschichtungen auf Zink-Nickel-Basis noch einmal heraus, da sie einen bis zu 10-mal stärkeren bzw. längeren Schutz als herkömmliche Zinkbeschichtungen liefert. Aufgrund der stetigen Weiterentwicklung erreicht VOSS coat mittlerweile mehr als 2.000 Stunden Korrosionsbeständigkeit – ein stichhaltiges Kriterium für viele Kunden, denn damit übertreffen die Wipperfürther Experten die höchste Korrosionsschutzklasse K5 des VDMA-Einheitsblattes 24576, in dem eine Rotrostbeständigkeit der Oberfläche von mindestens 720 Stunden gefordert wird. VOSS-Rohrverbindungen sind also auch unter realen Bedingungen dauerhaft funktionsfähig und gleichzeitig eine wirtschaftliche Alternative zu Edelstahl. Der Kunde profitiert dadurch von einer deutlich höheren Prozesssicherheit.