R&D bringt neues Schraubenspannungsmessgerät auf den Markt

Jun 22, 2023

Von WPED-Mitarbeitern | 17. August 2021

Das dänische Werkzeugunternehmen für Windkraftanlagen R&D hat mit Bolt-Check ein neues Produkt entwickelt, mit dem die Schraubenspannung doppelt so schnell gemessen werden kann wie mit herkömmlichen Methoden, so das Unternehmen.

Schraubverbindungen an Windkraftanlagen müssen höheren Flieh- und Biegekräften sowie Belastungen und Vibrationen standhalten. Eine falsche Schraubenspannung in Windkraftanlagen ist eine häufige Komplikation, die sowohl zu teuren Einsatzkosten als auch zu Ausfallzeiten führen kann, die im schlimmsten Fall zum Ausfall der gesamten Turbine führen können. Daher ist die Überprüfung des Zustands der Schrauben zur Gewährleistung einer sicheren und zuverlässigen Funktion eine wichtige Wartungsaufgabe.

Jeder Hersteller stellt Serviceanweisungen bereit, in denen detailliert beschrieben wird, wann eine vorbeugende Wartung durchgeführt werden sollte. Diese Wartungsarbeiten können zeitaufwändig und umständlich sein, da die Schraubwerkzeuge oft groß und schwer sind und möglicherweise nicht optimal für Gesundheit und Sicherheit sind. Darüber hinaus kann die Wartung kostspielig sein, da die Werkzeuge und der daraus resultierende Verschleiß durch das Nachziehen erheblich sein können.

Das Bolt-Check-Gerät ist leicht und handlich und kann mehr als 100 Schrauben pro Stunde prüfen. Es bietet somit erhebliche Verbesserungen bei Gesundheit und Sicherheit. Die Wartungskosten werden erheblich reduziert, da nur der Ultraschallsensorkopf mit der Zeit verschleißt.

„Eine stillstehende Offshore-Windkraftanlage kann bis zu 8.000 US-Dollar pro Tag kosten“, sagt Selmer Nielsen, leitender Projektingenieur für Forschung und Entwicklung. „Multipliziert man das mit 200 für einen großen Offshore-Windpark, steigen die Kosten schnell in die Höhe. Mit dem Bolt-Check-Tool können wir die Kosten für die vorbeugende Wartung senken, da die Servicezeit halbiert werden kann. Da die Turbine schneller wieder einsatzbereit ist, kann sie schneller Energie und damit Geld erzeugen. Das ist eine einfache Kosteneinsparungsrechnung.“

Im Gegensatz zu anderen ultraschallbasierten Systemen erfordert das Bolt-Check-Tool keine speziell hergestellten Schrauben, sondern kann mit jeder Schraube verwendet werden. Bolt-Check kann mit Kosten von drei bis vier Euro pro Schraube umgesetzt werden. Im Vergleich dazu kosten Spezialschrauben, die für die Verwendung mit Konkurrenzsystemen erforderlich sind, je nach Schraubengröße das Zehnfache oder mehr. Jedem Bolzen im Bolt-Check-System wird ein eindeutiges Rückverfolgbarkeitsetikett hinzugefügt, das einen detaillierten Dokumentationspfad bietet, der den Standort jedes Bolzens sowie seinen Service- und Wartungsplan enthält.

Mit einer Genauigkeit von mehr als 5 % bietet die „Bolt-Check Standard“-Version des Werkzeugs einen überlegenen Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Drehmoment- und Zugmethoden, bei denen die Fehlertoleranz bis zu 30 % betragen kann. „Diese verbesserte Genauigkeit hat das Potenzial, zu geringeren Ausfallraten zu führen, mit den damit verbundenen Vorteilen geringerer Reparaturkosten und erhöhter Betriebszeit“, sagt Nielsen.

Bolt-Check bietet die Einfachheit des „Ping“-Tests und verwendet gleichzeitig Ultraschall, um ein hochpräzises Ergebnis zu erzielen. Da Bolt-Check Messungen elektronisch dokumentiert, werden potenzielle menschliche Fehler entsprechend reduziert und eine vollständige Rückverfolgbarkeit erreicht.

Da die Zahl der Windkraftanlagen von Jahr zu Jahr steigt, steigt auch der Bedarf an Servicetechnikern, sodass deren Zeit eine knappe Ressource ist. Mit dem Bolt-Check-Tool können wertvolle Arbeitskräfte effizienter eingesetzt werden, da der Zeitaufwand für die Schraubenprüfung halbiert wird.

Dieser einzigartige, patentierte Ansatz liefert Schraubenspannungsergebnisse mit der erforderlichen Genauigkeit in einem Bruchteil der Zeit herkömmlicher Techniken. Während die alleinige Verwendung von Ultraschall zum Spannen von Schrauben nicht neu ist, macht sich das 2020 an R&D erteilte Patent die Tatsache zunutze, dass die Schallgeschwindigkeit in einer unter Spannung stehenden Schraube langsamer ist als in einer unbelasteten Schraube, was bedeutet, dass der gemessene Abstand länger ist sollte sein. Bei einer gegebenen, kalibrierten Schraubencharge steht der Unterschied zwischen den Ultraschall- und mechanisch gemessenen Abständen in direktem Zusammenhang mit der Spannung in der Schraube. Dies ermöglicht eine genaue Spannungsmessung, ohne dass jede Schraube zuerst gelöst werden muss.

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