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Schraubenvorspannung in Windenergieanlagen

Dakota Bolzenspannungsmonitor für die Ultraschallmessung der Dehnung

Die Verbindungen eines Windturms arbeiten unter dauernder zyklischer Last. Das Anziehen nach Drehmoment lässt eine Unsicherheit, die die Zeit verstärkt; die Dehnung zu messen sagt, wie stark jede Schraube tatsächlich zieht.

  • ✓ Messung der tatsächlichen Last, nicht des aufgebrachten Drehmoments
  • ✓ Prüfung der Gleichmäßigkeit über den gesamten Flanschkranz
  • ✓ Regelmäßige Nachkontrolle derselben Schraube über die Zeit
  • ✓ Kontinuierliche Fernüberwachung mit dem 4-Kanal-MultiMax
  • ✓ Automatische Temperaturkompensation
  • ✓ Tragbares Gerät für die Arbeit in Gondel und Turm

Eine Windenergieanlage überträgt über wenige Schraubverbindungen die gesamte Last, die der Rotor dem Wind entnimmt, zum Boden. Die Flansche zwischen den Turmsektionen, der Anschluss an das Fundament und der Kranz des Blattanschlusses sind die Stellen, an denen sich diese Kraft bündelt — und zugleich die Stellen, an denen ein unzureichendes oder ungleichmäßiges Anziehen zum tragwerksrelevanten Problem wird.

Die Schwierigkeit ist, dass das Anziehen nach Drehmoment nicht sagt, welche Last tatsächlich aufgebracht wurde: Ein großer Teil des Drehmoments verzehrt sich in Reibung, und der nutzbare Anteil hängt von Schmierung und Gewindezustand ab. An einem Kranz mit dutzenden Schrauben entsteht so eine ungleichmäßige Verteilung, die keine Drehmomentprüfung abbilden kann, denn den Schlüssel erneut an einer bereits angezogenen Schraube anzusetzen sagt sehr wenig.

Die Ultraschallmessung der Dehnung liefert die Last unmittelbar. Und da die Bezugslänge gespeichert bleibt, lässt sich dieselbe Schraube Monate später nachkontrollieren, um zu sehen, ob die Vorspannung nachgelassen hat: So wird ein Lockern im Betrieb erkannt, bevor es auf andere Weise sichtbar wird.

Die zu überwachenden Verbindungen

VerbindungWarum sie kritisch ist
Anschluss an das FundamentSie leitet die gesamte Last der Anlage in den Boden
Flansche zwischen TurmsektionenZahlreiche Kränze, zyklisch auf Biegung beansprucht
Blattanschluss und LagerUmlaufende und veränderliche Last, schwieriger Zugang
GondelanschlussEr trägt große Massen in der Höhe

Regelmäßige Prüfung oder kontinuierliche Überwachung

Ultraschallmessung mit Datenübertragung aus der Ferne

An einer Anlage in der Höhe kostet jeder Aufstieg. Daher der Unterschied zwischen den beiden möglichen Strategien.

  • Die regelmäßige Prüfung mit dem tragbaren BT1-DL erfolgt bei den geplanten Wartungen, Schraube für Schraube
  • Die kontinuierliche Überwachung mit dem MultiMax belässt die Sensoren vor Ort und liest aus der Ferne, ohne Aufstieg
  • Der MultiMax verwaltet 4 gemultiplexte Kanäle, und die Module lassen sich stapeln, um mehr Schrauben zu verfolgen
  • Die automatische Temperaturkompensation ist an einem exponierten Bauwerk unverzichtbar

Der MultiMax hat keine Bedienelemente am Gerät: Er wird über die Software MultiUI konfiguriert und ausgelesen.

Empfohlene Geräte

GerätWarum in dieser Anwendung
Dakota BT1-DL MiniMaxTragbar mit Datenlogger: die Prüfung in der Höhe, während der Wartung
Dakota MultiMaxKontinuierliche Fernüberwachung, 4 Kanäle und stapelbare Module
Dakota BT2-DL Max IIMehrkanaliges Tischgerät für die Vorbereitung und Justierung der Schrauben
Prüfköpfe für Bolt TensionPrüfköpfe eigens für die Messung der Dehnung

Häufige Fragen

Lässt sich die Vorspannung prüfen, ohne die Schrauben zu lösen?

Ja, und genau deshalb wird das Verfahren in dieser Branche eingesetzt. Die Ultraschallmessung liest die Dehnung der Schraube in ihrem vorliegenden Zustand, ohne in die Verschraubung einzugreifen. Ist die Bezugslänge bei unbelasteter Schraube bekannt, ergibt der Messwert unmittelbar die Last.

Erspart die Fernüberwachung die Aufstiege im Turm?

Sie verringert die Aufstiege zur Prüfung der Verschraubung, nicht alle Wartungstätigkeiten. Beim MultiMax bleiben die Sensoren an den überwachten Verbindungen montiert, und die Messwerte werden über MultiUI aus der Ferne erfasst: Der Aufstieg dient der Montage und den Arbeiten, nicht dem Ablesen eines Werts.

Beeinflusst die Temperatur die Messung?

Ja: Die Schallgeschwindigkeit in Stahl ändert sich mit der Temperatur, und an einem exponierten Bauwerk sind die Schwankungen groß. Ohne Korrektur würde die thermische Änderung als Laständerung gelesen. Genau dafür hat der MultiMax die automatische Kompensation.

Zurück zu Energie und Erneuerbare. Für die Kontrolle der Verschraubung in Ihrem Park schreiben Sie uns mit Angabe der Verbindungsart, des Schraubendurchmessers und ob Sie regelmäßige Prüfung oder kontinuierliche Überwachung bevorzugen.

Weitere Informationen und Kontakte

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