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Hart am Wind

Konstruktion von Stahlrohrtürmen
Hart am Wind

Die Klimaziele der Vereinten Nationen und der für Deutschland beschlossene Atomausstieg bis 2022 ergeben einen enormen Bedarf für regenerative Energien wie Windkraft. Bei Ambau, einem Hersteller von Stahlrohrtürmen für Windkraftanlagen, wird nun mit Megacad von Megatech konstruiert.

Der Autor: Volker H. Rüger, Produktmanager, Megatech Software, Berlin

Ambau ist seit 14 Jahren Produzent von Gründungsstrukturen und Stahlrohrtürmen für die Off- und Onshore-Windenergiebranche. So wurde beispielsweise der erste deutsche Offshore-Windpark alpha ventus vor Borkums Küste komplett mit Türmen des Unternehmens ausgestattet. Für die Mitsubishi Power Systems Europe entsteht derzeit der wohl weltweit größte Offshore-Turm. Die Produktion ist auf fünf Standorte verteilt, die untereinander eng vernetzt sind. Im sächsischen Gräfenhainichen entstehen Stahlrohrtürme für Onshore-Windenergieanlagen. Hier können Segmente bis zu einer Länge von 38 m und einem Außendurchmesser von 4,60 m gefertigt werden. Bei einer maximalen Blechstärke von 130 mm wiegt ein solcher Abschnitt bis zu 80 t; ein gesamter Turm bis zu 250 t. Das Werk deckt das gesamte Produktportfolio der Ambau-Gruppe ab. Hier werden auch Gründungsstrukturen, Bühnen und andere An- und Einbauten produziert.
Mit Megacad in die dritte Dimension
Um den vielfältigen Anforderungen gerecht werden zu können, setzt das Unternehmen auf das deutsche CAD-Programm Megacad. Zuvor wurden viele Konstruktionen rein als 2D-Zeichnung erstellt. Mit der Zeit wurden aber Vorteile der 3D-Konstruktion für die eigenen Anwendungen erkannt und die Konstrukteure und Verantwortlichen bei Ambau entschieden sich dafür, den Schritt mit Megacad zu gehen. Neben der durchgängigen 2D-/3D-Bedienung, gaben hierbei auch die vom Unternehmen recherchierten geringen Anforderungen an die Rechnertechnik und die damit verbundene EDV-Betreuung den Ausschlag. Die Konstrukteure bei Ambau schätzen es als schnörkelloses Werkzeug, mit dem sie die anfallenden Arbeiten einfach und schnell erledigen können, ohne sich Gedanken über Mutter-Kind-Beziehungen und späte(re) Änderungen am Modell machen zu müssen. Die Daten der Stahlrohrtürme können deutlich schneller geladen und bearbeitet werden als vorher. Ferner sind immer alle Bauteile direkt im Zugriff, was Änderungen unter Berücksichtigung der angrenzenden Geometrie erleichtert. Zur Übernahme und Weiterbearbeitung von Fremddaten stehen schon in der Grundversion gängige 3D-Schnittstellen zur Verfügung (beispielsweise Catia 4 und 5, Inventor, Creo, Solid Edge, SolidWorks und Unigraphics), wobei über das neutrale Austauschformat Step auch Assembly-Strukturen ausgewertet werden können. In Gräfenhainichen wird Megacad Profi plus genutzt. Neben Megacad 3D, zur Konstruktion von Volumenkörpern und Flächenmodellen, sind hier das große Blechpaket (inkl. der Sonderformen), ein Kinematikmodul und die Maschinenbauapplikation Megagenial mit der Vollversion der Cadenas-Partsolutions-Professional enthalten. Zudem beinhaltet es eine vollwertige 2D-Version, mit der die assoziativen 2D-Ableitungen eines 3D-Modells detailliert werden können – es lassen sich aber auch direkt eigenständige Zeichnungen erstellen. 2D- und 3D-Funktionen werden so mit einer durchgängigen Bedienphilosophie unter einer Oberfläche vereint. Um die Abläufe bei der Stahlkonstruktion zu automatisieren, wird die Stahlbauapplikation eingesetzt. Zur Erstellung von 3D-Modellen können vorhandene Megacad-Zeichnungen und importierte 2D-Dateien genauso genutzt werden wie Regelkörper, die ohne 2D-Skizze direkt generiert wurden. Die Entwickler des CAD-Programms haben den Anspruch, dass Änderungen am Modell intuitiv per Mausklick erfolgen sollen – wahlweise natürlich auch über den Featuretree. Lokale Operationen ermöglichen so schnelle und direkte Modifikationen auch an importierten 3D-Modellen ohne Featuretree. Diese Technik wurde von Megatech Software bereits vor zehn Jahren vorgestellt. Anders als bei vollparametrischen Systemen können hier bei Bedarf alle drei Techniken gleichberechtigt genutzt werden, ohne dass es dabei zu Konflikten kommt oder eine Feature-Erkennung die freien Änderungen in das Korsett eines parametrischen Modells überführen muss.
Blechmodul für Ambau essenziell
Wesentliche Teile der Stahlrohrtürme werden aus Blech hergestellt, deshalb macht man bei Ambau regen Gebrauch von den Möglichkeiten des Blechmoduls, das – anders als der Name vermuten lässt – kein bloßer Aufsatz, sondern ein integraler Bestandteil des CAD- Programms ist. Bleche werden auf Basis einer 2D-Zeichnung, aus einem Flächenmodell oder durch Umwandlung eines (dünnwandigen) Volumenkörpers erstellt. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Bauteil mit Megacad oder mit einem anderen System konstruiert wurde. Die Berechnung des Blechzuschnitts ist auch bei dicken Blechen sehr exakt, sofern man bei den in diesem Fall verwendeten Stahlplatten mit 130 mm Dicke überhaupt noch von Blechen sprechen kann. Die Konstrukteure schätzen außerdem die Flexibilität des Programms auch und gerade bei Änderungen in letzter Minute. So mussten die Abmessungen mehrerer Plattformen kurz vor Produktionsbeginn an den verkleinerten Innendurchmesser eines Stahlrohrturms angepasst werden. Durch einen sogenannten abgeknickten Schnitt an einem Kreis ließ sich das mit wenigen Mausklicks bauteilübergreifend bewerkstelligen. I

Info & Kontakt

Megatech Software GmbH Tel.: 030 31595820 info@megatech.de www.megacad.de
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