교차나사산스핀들: 윈드의핵심
교차 나사산 스핀들은 심해 연구선의 윈드에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 남극해는 지구의 역사와 기후 변화에 미치는 영향에 대한 귀중한 정보를 간직하고 있습니다. 영하 50°C 이하의 기온, 폭풍우, 거친 파도 속에서도 연구용 윈치는 회전하며 특수 케이블에 연결된 측정 프로브, 용기 또는 도구를 수심 5,000미터의 해저로 내려보냅니다. 조사가 끝나면 이 윈치들은 장비를 갑판으로 다시 끌어올립니다.
“올라오는 특수 케이블을 아무 생각 없이 그냥 윈치에 감아두면, 케이블이 엉망진창이 되어 감길 것입니다.” 하틀라파(Hatlapa) 서비스 책임자 하인츠 가르버스(Heinz Garbers)는 이렇게 우려를 표합니다. “케이블에는 수 톤의 하중이 걸려 있습니다. 케이블의 꼬임들이 윈치 위에서 서로 미끄러지며 얽히게 될 것입니다. 수십만 유로가 드는 이런 특수 케이블은 파손될 것입니다.” 함부르크 인근 핀네베르크(Pinneberg) 지역에 위치한 하틀라파 우테르젠 기계 공장(Hatlapa Uetersener Maschinenfabrik)은 1919년 막스 하틀라파(Max Hatlapa)가 설립한 이래 전 세계의 “거대 선박”에 압축기, 윈치 및 조타 장비를 공급해 왔습니다. 현재 330명의 직원이 연간 약 1억 4천만 유로의 매출을 올리고 있습니다. 생산된 선박 장비의 80%는 수출됩니다. 이 중견 글로벌 기업의 가장 중요한 시장은 아시아입니다. 키프로스, 상하이, 싱가포르에 지사를 두고 있어 고객과 가까운 곳에서 사업을 펼치고 있습니다.
“교차 나사산 스핀들을 사용하여 매끄러운 드럼 위에 케이블을 한 가닥씩, 한 층씩 감아 나갑니다.”라고 가버스는 말합니다. 감겨진 특수 케이블은 와인더를 따라 롤 위에 천천히 앞뒤로 움직입니다. 이 왕복 운동의 속도는 와인딩 장치의 회전 속도와 정확히 일치하여, 와인딩 장치에 케이블 권선이 정확히 권선끼리 겹쳐지도록 합니다. 이러한 왕복 운동은 하나 또는 여러 개의 십자 나사산 스핀들에 의해 이루어지는데, 이름에서 알 수 있듯이 이 스핀들은 동시에 오른쪽 나사산과 왼쪽 나사산을 가지고 있습니다. 와인딩 장치는 프레임 내에서 교차 나사산 스핀들을 와인딩 축과 평행하게 수용하고, 이를 정밀하게 조율된 회전 운동으로 구동합니다. 스핀들에 있는 우나사와 좌나사는 특수 케이블을 감은 가이드 롤러가 고정된 러너를 앞뒤로 움직이게 합니다.
거친 바다에서도 검증된 성능
교차 나사산 스핀들 끝에서 슬라이드의 방향 전환은 자동으로 이루어집니다. “따라서 리미트 스위치나 스핀들의 회전 방향 전환이 필요 없으며, 이는 거친 해상 조건에서 신뢰성을 더욱 높여줍니다,”라고 가버스는 확신합니다. 이 윈치는 최저 –50°C까지 견디며, –30°C에서도 작동합니다. 바닷물이 쏟아져 들어오는 것은 문제가 되지 않지만, 결빙은 문제입니다. “그래서 윈치는 점점 더 자주 선실 아래의 넓은 공간에 설치되고 있습니다,”라고 가버스는 실제 사례를 설명합니다.
연구용 윈치는 선박의 수명 동안 사용 가능합니다. 이는 30~40년에 해당합니다. Laeisz 선사의 베른트 파리쉬(Bernd Farysch)는 이를 확인하며 말합니다. “거친 바다에서는 선박의 모든 기술 설비에 대해 유지보수 작업과 점검이 필요합니다. 연구용 윈치는 아무런 문제를 일으키지 않습니다.” ‘폴라슈테른(Polarstern)’을 비롯한 여러 독일 연구선의 선주를 담당하는 기술 검사관은 연구용 윈치가 일반적으로 선박의 고정 장비에 포함된다고 말한다. 발주처는 특수한 임무를 수행하기 위해 연구 항해 전에 선박에 추가 윈치를 장착할 수도 있다.
“우리는 지난 몇 년간 독일의 모든 선박에 연구용 윈치를 장착했습니다.”라고 가르버스(Garbers)는 말합니다. 총 64대의 윈치에 보르네만(Bornemann)의 십자 나사 스핀들만 독점적으로 사용되고 있습니다. 이는 결코 우연이 아닙니다. 한스 게레케-보르네만(Hans Gereke-Bornemann) 대표는 고객의 신뢰를 회사의 핵심 목표로 꼽습니다. “우리는 고객의 신뢰할 수 있는 파트너로 인식되기를 지향하며, 수많은 고객과 맺고 있는 장기적인 관계를 자랑스럽게 생각합니다.”라고 게레케-보르네만은 말합니다. 이러한 철학을 바탕으로 그는 자신의 회사를 고객 하틀라파의 사업 기반인 신뢰, 책임, 신뢰성에 성공적으로 접목시켰습니다. 직경 50mm가 넘는 십자 나사 스핀들을 생산하기 위해 보르네만 나사 기술(Bornemann-Gewindetechnik)은 스핀들을 경제적이면서도 요구 사항에 맞게 생산할 수 있는 전용 기계를 개발했다. 훨씬 더 큰 규모의 하틀라파 윈치와 보르네만 스핀들 유닛은 해상 풍력 발전 및 석유 시추 플랫폼과 같은 다른 응용 분야에서도 사용되고 있다. 마틴 투라우/ee
공급업체
힐데스하임 인근 델리그센에 위치한 Bornemann-Gewindetechnik은 3,800m² 규모의 공장 부지에서 40명의 직원을 두고 지난 25년 동안 모든 종류의 특수 형상 나사산 및 선반 가공·밀링 가공 부품을 생산해 왔습니다. 또한 1개에서 100개까지 소량으로 주문 가능한 중부하용 지지 롤도 제품 라인업에 포함되어 있습니다. 이 회사는 자체 공구 제조 시설을 운영하고 있으며, 모든 가공 가능한 재료를 원자재로 사용합니다. 또한 이 회사는 고장 난 스핀들의 수리 서비스도 제공합니다. 나사산 스핀들의 표준 규격은 직경 10mm에서 180mm, 길이는 최대 6미터에 이릅니다.