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Gezeitenkraftwerk erhält Rotormit passiver Blattverstellung

Nach dem letzten Beispiel aus der Einzelfertigung hier noch ein Beispiel aus dem Avantgarde-Spektrum der Serienentwicklung: der Flügel für ein innovatives, patentiertes Gezeitenkraftwerk.

Alle Gezeitenkraftwerke haben üblicherweise einen sogenannten Flügel, der über ein Getriebessystem den Strömungsverhältnissen angepasst – angestellt – wird. Die Getriebelösung ist jedoch zum einen relativ teuer und zum anderen bei einem Einsatz unter Wasser nicht besonders förderlich für eine dauerhafte Betriebssicherheit. Aus diesem Grund wollte die Schottel GmbH aus Spay bei Koblenz eine Rotorblattalternative mit einer passiven Blattverstellung herstellen. Für die Umsetzung der Idee bot sich der Bau aus Faserverbundwerkstoff an. Die Avantgarde Technologie wurde aufgrund ihrer Erfahrung daraufhin als Entwicklungspartner ausgewählt, da sie alle notwendigen Schritte für dieses anspruchsvolle Vorhaben aus einer Hand anbieten konnte.

Einige Herausforderungen galt es dabei zu meistern, wie etwa die Anbindung der Rotornabe, ausreichenden Oberflächenschutz, Stabilität gegen den Kavitationseffekt, statische- und dynamische Belastungseigenschaften und die Kopplung eines Blade Element Codes mit einem FE-Programm.

Das Projekt beinhaltete außerdem die Simulationen der Einsatzfähigkeit des Rotors, die Erstellung von Laminatplänen, die Verfahrensentwicklung zur Fertigung sowie die konzeptionelle Entwicklung der Preforms, der Formen, des Tränkens, des Fräsens und der Sensorenmontage mit Prototypen- und Vorserienfertigung samt ausgewerteter Prüfungen und Zertifizierungen.

Auf das Bauteil wirken sehr hohe Lasten, weswegen die detaillierten Vorgaben der Verformung und der sehr komplexen Entwicklung des Bauverfahrens eine ganz besondere Hürde im Bereich der Faserverbundtechnik darstellten. Die Firma Schottel hat mit den erfolgreich verlaufenen Tests nachgewiesen, dass Faserverbundkomponenten bei werkstoffgerechter Konstruktion und der entsprechenden Verfahrenskompetenz in der Fertigung die geforderten „intelligenten“ Eigenschaften haben können.

Noch unzählige Möglichkeiten auch im Maschinenbau

Auch dieser Composite-Rotor konnte nicht mithilfe eines einzigen Fertigungsprozesses erfolgreich gebaut werden. So griff man wieder zu einem Verfahrensmix: Ein Verbund aus Glas- und Carbonfasern, die Anbindung an die Welle durch Preforms im TFP-Verfahren sowie das Tränken im VAP-Verfahren (Vacuum Assisted Process) garantierte schließlich die prozesssichere Fertigung.

Das breite Spektrum dieser Produktbeispiele von Avantgarde Technologie soll zeigen, dass durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen sehr spezielle und auch sehr komplexe Produkte mit ganz spezifischen Eigenschaften entwickelt und gefertigt werden können. Dies setzt natürlich spezifisches Ingenieurwissen voraus sowie die nötige Erfahrung in der Entwicklung und in der Fertigung.

Die Avantgarde-Geschäftsführung ist davon überzeugt, dass auch der Maschinenbau auf unzählige Möglichkeiten zurückgreifen kann, um die Vorteile von innovativen Faserverbundkonstruktionen in erhöhten Kundennutzen umzusetzen. Um das Potenzial dem Fachpublikum näherzubringen, lädt Avantgarde Technologie im Rahmen der Motek 2013 am 9. Oktober um 14 Uhr ins Ausstellerforum im Foyer Ost am Stand 1915 ein, wo die Avantgarde-Geschäftsführung über die Einsatzmöglichkeiten von CFK im Bereich Robotik, Automatisierung und Maschinenbau referieren wird. ■

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