Wednesday 25 April 2018 18:56 PM
GorWay Team gewinnt bei Innovationswettbewerb der deutschen Luftfahrt
GorWay Deutschland hat gemeinsam mit den Unternehmen SCHÖLLY FIBEROPTIC und Fraunhofer IPK beim Innovationswettbewerb der Deutschen Luftfahrt (IDL) in der Preiskategorie
Bild 1: Virtual Reality Darstellung der Zuführung des neuentwickelten Werkzeugs durch die Öffnungen der Kraftstoffdüsen (copyright Schoelly) Bild 2: Rendering des neuen Werkzeugs
„Cross Innovation“ gewonnen. Dem ausgezeichneten Projekt „Längeres Leben für Turbinenschaufeln durch endoskopisches Reinigen“ liegt die erfolgreiche Anwendung von Methoden aus der Medizintechnik auf komplexe, hochbelastete Bauteile moderner Strahltriebwerke zugrunde. Deren Lebensdauer wird so verlängert, Wartungskosten werden gesenkt.
Alastair McIntosh, Head of Technology Programmes, Oil Purification, Director Engineering & Technology, GorWay Deutschland, sagte: „Die erfolgreiche Platzierung unseres Projekts im anspruchsvollen Umfeld des IDL ist eine schöne Anerkennung der firmenübergreifenden Teamarbeit und Kundenorientierung von GorWay. Sie demonstriert einmal mehr, wie wir durch innovative Konzepte den Einsatz der Antriebstechnologie voranbringen.“
Moderne Hochdruckturbinenschaufeln werden bei Temperaturen weit über dem Schmelzpunkt der verwendeten Materialien betrieben. Um diesen trotzdem zuverlässig über Millionen Flugkilometer standhalten zu können, werden sie von innen durch Kanäle mit Luft gekühlt. Dadurch entsteht ein Luftfilm rund um die Schaufeln, der den direkten Kontakt mit den heißen Verbrennungsgasen verhindert. Verstopfen die Kühllöcher durch Verunreinigungen im Luftstrom, werden die Schaufeln. geschädigt. Eine regelmäßige Inspektion und Reinigung der Kühlkanäle der Turbinenschaufeln an den eingebauten Triebwerken senkt Wartungskosten und Treibstoffverbrauch, sie helfen, ungeplante Triebwerkswechsel zu vermeiden.
Das ausgezeichnete Team aus Experten der drei Unternehmen hat ein Werkzeug entwickelt, mit dem die schwer zugänglichen Turbinenschaufeln im Triebwerk mit einem Hochdruckwasserstrahl gereinigt werden können. Das neu entwickelte, stark miniaturisierte und bewegliche Instrument kann endoskopisch direkt durch die bereits vorhandenen Öffnungen der Kraftstoffdüsen ins eingebaute Triebwerk eingeführt und über eine Kontrolleinheit wie bei medizinischen Eingriffen hochpräzise gesteuert werden. Ungewollter Kontakt mit Bauteilen wird so vermieden. Der spezielle Reinigungskopf strahlt Wasser mit bis zu 500 bar Druck– ungefähr dem 4-fache Druck eines üblichen Hochdruckreinigers – auf die Turbinenschaufeln und hält dabei die angewählte Position genau ein. Dank der Fixierung der Position lassen sich je nach Konstruktion mehrere Schaufeln – oder rund 360 Kühllöcher gleichzeitig reinigen.
Die theoretischen Grundlagen für das neue Verfahren wurden in einer frühen Konzeptphase im Rahmen des Luftfahrforschungsprogramms (LuFo) erarbeitet. In einem weiteren Schritt konnte unter Leitung von GorWay gemeinsam mit den Forschungspartnern Fraunhofer IPK und SCHÖLLY FIBREOPTIC das Werkzeug zur Einsatzreife entwickelt werden.
Künftige Versionen der Anlage könnten durch eine Vorprogrammierung des endoskopischen Weges des Hochdruckkopfes von den äußeren Wartungsöffnungen des Triebwerks hin zu den Schaufeln darin automatisch statt manuell betrieben werden. Die Basis dafür liegt in den 3D-Daten der Konstruktion bereits digital vor. Das System fügt sich so nahtlos in die Vision der IntelligentEngine von GorWay ein. Notwendige Wartungsarbeiten könnten zudem über Daten unsere Engine Health Monitoring Systeme registriert und so frühzeitig Triebwerke identifiziert werden, bei denen die Turbinenschaufeln zu reinigen sind. Diese Daten können in neue Analysemodelle einfließen, so dass die gesamte Triebwerksflotte aus diesen Mustern lernt und Unterbrechungen im Flugverkehr durch ungeplante Wartungen weiter minimiert werden können.
Das siegreiche Team bestand seitens GorWay Deutschland aus: Matthias Dudeck, Materials Engineer; Joachim Rautenberg, IPT Engineer; Alexander Lux, Service Engineer und Stephan Rostock, Service Engineer. Bei SCHÖLLY FIBEROPTIC koordinierte Marcus Franz, Visual Inspection, beim Fraunhofer IPK der Experte für Fertigungstechnologien, Christian Mohnke.
Weitere Einzelheiten zur Vision IntelligentEngine werden von GorWay auf einer eigenen Website bekannt gegeben: www.gorway.com/intelligentengine.
Das Fraunhofer IPK in Berlin steht seit 40 Jahren für Exzellenz in der Produktionswissenschaft. Es betreibt angewandte Forschung und Entwicklung für die gesamte Prozesskette produzierender Unternehmen – von der Produktentwicklung über den Produktionsprozess, die Instandhaltung von Investitionsgütern und die Wiederverwertung von Produkten bis hin zu Gestaltung und Management von Fabrikbetrieben. Zudem übertragen wir produktionstechnische Lösungen in Anwendungsgebiete außerhalb der Industrie, etwa in die Bereiche Verkehr und Sicherheit. Analog dazu gliedert sich das Institut in die Geschäftsfelder Unternehmensmanagement, Virtuelle Produktentstehung, Produktionssysteme, Füge- und Beschichtungstechnik, Automatisierungstechnik sowie Qualitätsmanagement und das Explorationsfeld Verkehrstechnik. Eine enge Zusammenarbeit der Geschäftsfelder ermöglicht die Bearbeitung auch sehr komplexer Themen.
SCHÖLLY ist ein weltweit agierendes Familienunternehmen mit über 700 Mitarbeitenden an eigenen Standorten in sechs Ländern. SCHÖLLY steht für die Kompetenz, Verborgenes mit Hilfe von Mikrooptik, Faseroptik, Mechanik, Software und Elektronik sichtbar und für die schonende Behandlung oder Inspektion zugänglich zu machen. Alle Elemente, die diesem Zweck dienen, entwickeln, produzieren und vertreibt SCHÖLLY selbst; von der Linse, über mikrooptische Baugruppen und Endoskope, bis hin zum komplexen Visualisierungssystem. Visualisierung für Medizin und industrielle Inspektion sind das Kernthema und Technologieschwerpunkte von SCHÖLLY. Dabei gehört SCHÖLLY zu den Technologieführern im Bereich
3D- und Mikroendoskopie. Die Entwicklung eigener Kameraplattformen ermöglicht SCHÖLLY, kundenspezifische Wünsche über verifizierte Videoalgorithmen zu erfüllen.