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18.10.2013

Messarm, Laser tracker und Software im Einsatz bei einem Turbinenhersteller

"Die Schwierigkeit ergibt sich aus der Dimension"

Messarm, Laser tracker und Software im Einsatz bei einem Turbinenhersteller

Das gegossene und geschweißte Laufrad einer Turbine für ein Wasserkraftwerk ist trotz acht Metern Durchmesser und 200 Tonnen Gewicht ein Präzisionsteil. Eine Unwucht hat bei 120 Umdrehungen pro Minute verheerende Auswirkungen. Auch hängt der Wirkungsgrad entscheidend von der Genauigkeit der Schaufeln und deren Positionierung ab.

Hergestellt werden solche Turbinen bei Andritz Hydro in Ravensburg, einem Geschäftsbereich der Andritz Gruppe. Yener Korkmaz, Leiter der Mess- und Prüftechnik bei Andritz Hydro und zuständig für Qualitätssicherung, Wareneingangskontrolle, Revision und Reparatur, erklärt: "Messtechnisch ist die Vermessung eines Laufrads eigentlich keine Herausforderung. Die Schwierigkeit ergibt sich hauptsächlich aus der Dimension des zu vermessenden Bauteils." Hinzu komme, dass die Bauteile nicht freistehend auf einem Messtisch von allen Seiten zugänglich seien.

Vermessen wird meistens direkt am Schweißplatz zwischen weiteren Bauteilen und Werkzeugen mit einem Messarm und einem Laser Tracker von Faro Europe, Korntal-Münchingen. Aufgrund der schlechten Zugänglichkeit, der zum Teil versteckt liegenden Messpunkte und der relativ geringen Zahl zu messender Punkte haben sich taktile Messinstrumente bewährt. Für die Ausrichtung und die Analyse der Messdaten kommt seit drei Jahren die Software PolyWorks/Inspector zum Einsatz.

Der Wechsel zu dieser Software hatte mehrere Gründe. Die Ausrichtefunktionen der Vorgängersoftware haben die Anforderungen zwar erfüllt, bei der Analyse und dem Export der Daten bietet PolyWorks jedoch Vorteile. Hans-Peter Klimm, Vorarbeiter in der Mess- und Prüftechnik, schätzt an der Software, dass er nicht auf Standardsituationen beschränkt ist: "In PolyWorks kommen wir über verschiedene Wege ans Ziel. Wir nutzen die vielen Ex- und Import-Optionen und Schnittstellen und gelangen so auf kreativem Weg zu individuellen Lösungen." Hinzu komme, dass jede Abteilung des Turbinenherstellers ein "Kunde" sei und unterschiedliche Anforderungen an die Aufbereitung der Daten stelle. Die Software könne ohne Probleme die jeweiligen Formate bedienen. Es ist das "Gesamtpaket", weshalb man sich bei Andritz für PolyWorks entschieden hat. Dazu gehören auch die Schulung der Mitarbeiter in der Software und der Support bei der Makroprogrammierung am Produktionsstandort durch die Duwe-3d AG in Lindau, ergänzt Yener Korkmaz.

Den Herausforderungen, bedingt durch die Größe des Bauteils, begegnet man inzwischen gelassen, obwohl sich keine Routine einstellt. Andritz produziert keine Serie, jedes Laufrad ist ein Unikat. Die Anforderungen an die Messungen variieren daher ständig. "Jede Messung ist ein eigenes Projekt", sagt Yener Korkmaz.

Größe und Zugänglichkeit erfordern einen häufigen Standortwechsel des Messarms oder des Laser Trackers. Die Software vereinfacht das Umsetzen der Sensoren. Es genügt, das jeweilige Messinstrument am neuen Standort im Koordinatensystem einzurichten. Die Ausrichtung der Messdaten und die Verwaltung der verschiedenen Standpunkte im Koordinatensystem lassen sich in der Software verwalten. Auch können Tracker und Messarm in einer Messung miteinander kombiniert werden, was die Flexibilität und auch die Reichweite erhöht.

Bei einem Standortwechsel kann sich der Messarm zudem über das Koordinatensystem des Trackers referenzieren. Die Software registriert bei einem Standortwechsel den Messarm im Kooordinatensystem des Laser Trackers, ohne dass Referenzpunkte aufgenommen werden müssen.Bei schwer erreichbaren Messpunkten im Laufrad oder an einer Welle bietet die App PolyWorks/Talisman für mobile Endgeräte wie iPhone oder iPad eine deutliche Erleichterung. "Der Talisman ist für uns ein sehr brauchbares Instrument. Gerade wenn der Kollege alleine ist, in der er keinen ständigen Zugang zum PC hat", erklärt Yener Korkmaz. Messungen können so über den Remote-Zugriff ausgelöst und die Projektdaten vom PC abgerufen werden. Aus dem Bauteil heraus kann der Messtechniker die Messdaten kontrollieren und gegebenenfalls Fehlmessungen korrigieren.

Die zuverlässigen, aktuellen Messsysteme führten inzwischen zu weiteren Anwendungen beim Turbinenhersteller. So wird damit die korrekte Lage der Einzelteile ermittelt, bevor man die Schweiß-Wurzel-Naht setzt. Die Systeme werden auch für das Auswuchten einer 100-Tonnen-Welle eingesetzt, die max. Positionstoleranz beträgt 0,4 mm.

Heute dauert dies nur zwei Stunden. Mit Draht und Lot mussten mindestens eineinhalb Tage kalkuliert werden, um die einzelnen Elemente zueinander in Position zu bringen und einen Rundlauf zu gewährleisten. Die Mobilität des Equipments ermöglicht es zudem, eine Qualitätssicherung von Teilen der Zulieferer erst am Montagestandort durchzuführen.

Duwe-3d AG
www.duwe-3d.de

Unternehmensinformation

Duwe - 3 D AG

Peter-Dornier-Straße 9
DE 88131 Lindau
Tel.: 08382 27590-0
Fax: 08382 27590-29

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