Präzisionslösung von CNC Onsite übertrifft zu 79 Prozent die 1-mm-Toleranzvorgabe – Vestas und Welcon profitieren von mehr Konstruktionsfreiheit, höherer Qualitätskontrolle und geringeren Wartungskosten bei 7,5-Meter-Flanschen

(WK-intern) – Vejle, Dänemark – Der dänische Spezialist für mobile Bearbeitung, CNC Onsite, hat seine individuell angepasste Goliath-Maschine an den Windkraftanlagen-Turmhersteller Welcon geliefert.

Derzeit produziert sie dort 97 untere Turmflansche für die 15-MW-V236-Windkraftanlagen des Herstellers Vestas, die für Projekte in Deutschland und den Niederlanden bestimmt sind.

Im April dieses Jahres startete die Produktion; und die ersten Flansche haben bereits die Ebenheitsvorgaben übertroffen, was eine optimale Passgenauigkeit mit dem Übergangsstück gewährleistet: Dies steigert die Zuverlässigkeit, bietet mehr Konstruktionsflexibilität und reduziert erheblich die kostenintensiven Nachkontrollen.

Durch den Fräsprozess werden Turm und Übergangsstück optimal ausgerichtet und bilden eine plane, stabile Verbindung zwischen den beiden Flanschen – einer entscheidenden mechanischen Verbindung, die mit Bolzen fixiert wird. Mit dem Bearbeitungsprozess von CNC Onsite werden branchenführende Toleranzen erreicht, was das sonst übliche Wärmerichten zur Behebung von Ebenheitsproblemen überflüssig macht. Zugleich wird die Wartung der Bolzen während des Betriebs optimiert.

Goliath: Für Präzision entwickelt

Die von CNC Onsite entwickelte Präzisionsmaschine „Goliath“ ist maßgeschneidert und wurde eigens dafür konzipiert, plane Flansche für strukturelle Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu gewährleisten.

„Für den ersten Flansch haben wir eine globale Ebenheitstoleranz von 0,21 mm erzielt. Die für dieses Projekt geforderte Toleranz von 1 mm ist deutlich geringer als der übliche Industriestandard von 2,5 mm. Selbstverständlich sind wir mit der Leistung von Goliath sehr zufrieden. Für das optimale Anziehen der Bolzen ist es von Vorteil, wenn eine Toleranz von 1 mm oder darunter sichergestellt werden kann”, erklärt Soren Kellenberger, Vertriebsleiter und Partner bei CNC Onsite. Und: „Bei 160 Bolzen pro Flansch sind die Einsparungen bei Wartungskosten und Ausfallzeiten wegen lockerer Bolzen ein erheblicher Kostenvorteil.“

Fräsen ersetzt Wärmerichten

Welcon wird das Flanschbearbeitungsverfahren als Standard im Produktionsprozess integrieren. Dadurch ersetzt es das traditionelle Wärmerichten, das nach dem Schweißen mit einem kontrollierten Heiz- und Kühlprozess bislang zur Korrektur von Ebenheitsverzerrungen verwendet wurde. Der Turmhersteller erzielt schnellere und gleichmäßigere Ergebnisse, indem er die Fräsmaschine bei diesen 97 unteren Flanschen einsetzt.

Dank der gleichbleibenden Ebenheit aller Flansche profitiert Vestas, der Kunde von Welcon, von einer größeren Flexibilität bei Flanschdesigns und -abmessungen sowie einer erweiterten Auswahl an Bolzengrößen.

Vestas setzt auf Gleichmaß und Gestaltungsspielraum

„Die Nachfrage der Branche nach engen Toleranzen wächst stetig. Da das Wärmerichten nicht die nötige Präzision bietet, brauchen wir einen maschinellen Prozess, um die Ebenheitsanforderungen zu erfüllen. Wir rechnen zudem damit, Gesundheit und Arbeitssicherheit zu verbessern, da manuelle Arbeiten entfallen“, sagt Johnny Hauggaard Skov, Geschäftsführer bei Welcon.

„Wenn dieses Verfahren branchenweit auf alle Flansche, vom Turm bis zum Übergangsstück, angewandt wird, bringt das präzise Fräsen meiner Meinung nach viele Vorteile mit sich. Sind alle Flansche vollständig eben, entfallen die kostenintensiven Messungen, die man sowohl auf See als auch vor dem Verschiffen sieht. Es eröffnet mehr Gestaltungsspielraum, einschließlich der Verwendung kleinerer und wartungsfreier Bolzen“, sagt Peter Sigfred Mortensen, Senior Specialist Offshore Tower Structure bei Towers F&E von Vestas.

Präzision bei XXL-Durchmessern

Mit immer größer dimensionierten Flanschen an Windkraftanlagen-Türmen – sie betragen bei Vestas’ neuen 15-MW-Windkraftanlagen nun 7,5 Meter – erhöht sich auch die Nachfrage nach noch geringeren Toleranzen.

„ Die Einhaltung der geforderten Genauigkeit bei Flanschen mit 4 bis 5 Metern Durchmesser stellt eine erhebliche technische Herausforderung dar. Die Flansche von heute mit einem Durchmesser von mehr als sieben Metern weisen noch engere Toleranzen auf. Die Kombination aus größerem Durchmesser und strengeren Vorgaben macht es mit herkömmlichen Methoden nahezu unmöglich, die Standards einzuhalten”, erklärt Soren Kellenberger.

Flexibel montierbar und für große Durchmesser ausgelegt

Die Maschine ist für einen effizienten Betrieb konzipiert und wird direkt am Flansch montiert: Mit verstellbaren Beinen, die entweder hydraulisch oder elektrisch betätigt werden können, ist sie sicher positioniert. Dies ermöglicht einen einfachen Wechsel zwischen verschiedenen Flanschdurchmessern.

Mit leistungsfähigen Elektromotoren ist ein schnelles und hochpräzises Fräsen möglich. In der Standardausführung verarbeitet die Maschine Flansche mit einem Durchmesser von 6,5 bis 10 Metern; für größere Durchmesser kann sie angepasst werden. Die CNC-gesteuerte Maschine kann flache, geneigte und doppelt geneigte Flansche sowie Details wie Dichtungsnuten fräsen.

Goliath ist das Produkt von CNC Onsites über 12 Jahren Erfahrung in der Flanschbearbeitung für die Windindustrie. Entwickelt und gebaut auf Grundlage dieses umfangreichen Know-hows, setzt die Maschine neue Maßstäbe in puncto Präzision und Effizienz.

Seit der Markteinführung im Jahr 2022 wurde die Maschine für Welcon als dritte maßgeschneiderte Goliath-Maschine speziell für große Flanschdurchmesser konzipiert. Sie kann geleast oder gekauft werden und ist aktuell bei Offshore-Kunden in Dänemark und Spanien im Einsatz.

Über CNC Onsite

CNC Onsite mit Hauptsitz im dänischen Vejle entwirft, baut und liefert hochpräzise mobile Bearbeitungsmaschinen für Windkraftanlagen einschließlich Offshore-Fundamenten. Die von CNC Onsite gebauten Maschinen sind nach dem firmeneigenen „Baustein“-Konzept modular gestaltet, sodass sie für eine Vielzahl von Aufgaben gebaut werden können. CNC Onsite bedient den Onshore- und Offshore-Windenergiesektor und liefert als Standardlösungen: Bearbeitung von Stahlflanschen mit großem Durchmesser und von Blattwurzel-Enden; spezialisierte Reparaturdienste für Gierring, Blattwurzel-Einsätzen, Rotorsperren, Generatorwellen, Lagergehäuse und Gewindebohrungen. Das Entfernen und Ersetzen verschlissener und gebrochener Bolzen rundet das Angebot ab.

PM: CNC Onsite

PB: CNC Onsites „Goliath“ fräst Vestas-Turmflansche bei Welcon und erfüllt engere Toleranzanforderungen / ©: CNC Onsite