CN112922795B - 可移动的维护装置、可移动的安装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可移动的维护装置、一种可移动的安装装置、一种用于维护紧固元件的方法和一种用于维护和/或安装风能设施塔的法兰的紧固元件的方法。尤其，本发明涉及一种用于风能设施塔的可移动的维护装置，所述可移动的维护装置包括：运动单元，所述运动单元设立为用于，使所述维护装置沿着所述风能设施塔的法兰运动；第一维护单元，所述第一维护单元具有撞击元件，以用于撞击紧固元件，尤其以用于撞击法兰连接元件，并具有噪声接收单元，所述噪声接收单元用于检测通过撞击产生的噪声；控制单元，所述控制单元用于评估借助于所述噪声接收单元检测到的噪声，所述控制单元设立为用于，基于该评估将维护状态分配给紧固元件。

Description

可移动的维护装置、可移动的安装装置及方法

技术领域

本发明涉及一种可移动的维护装置，一种可移动的安装装置，一种用于维护紧固元件的方法，以及一种用于维护和/或安装风能设施塔的法兰的紧固元件的方法。

背景技术

风能设施是已知的，所述风能设施从风中产生电功率。风能设施通常涉及水平轴风能设施，其中转子轴线基本上水平地定向，并且所述转子叶片扫过基本上垂直的转子面。除了设置在吊舱上的空气动力学转子之外，风能设施还包括塔，具有空气动力学转子的吊舱以能够围绕基本上竖直定向的轴线转动的方式设置在塔上。

当风能设施运行时，所述空气动力学转子通过风而置于转动运动中，进而也使发电机的电动转子或旋转件转动，发电机的所述电动转子或旋转件直接或间接地与空气动力学转子耦联。所述发电机设置在吊舱中并且产生电能。

风能设施的塔通常是具有大的高度的细长的建筑，其尤其与该高度正交地具有相对小的延伸。所述塔通常由混凝土和/或钢制成。风能设施的塔的最常见的类型涉及管状混凝土塔和/或管状钢塔。通常，这些管状塔沿竖直方向和/或水平的环周方向被分区段，使得所述管状塔包括两个或更多个塔段。需要所述分区段用于将塔或塔段从生产地点运输至风能设施的设立地点。

所述塔段通常具有水平的和/或竖直的法兰。水平的法兰设立为用于将竖直相邻的区段相互连接。而水平的法兰设立为用于将水平相邻的塔段相互连接。所述连接通常借助紧固元件，尤其借助螺丝进行。所述紧固元件在安装和/或维护时安装并且检查其是否正确配合。在EP 3 195 974 A1和EP 2 607 685 B1中描述了用于沿着法兰运动的机器人，然而其中所述机器人不适合于对螺丝进行维护。

因为在风能设施的塔中通常需要用于法兰的大量的紧固元件，因此安装和/或维护是耗时且人力密集的，使得所述安装和维护与较高成本相关联。此外，对所述紧固元件的安装以及必要时后续的检查是耗时的，使得所述风能设施的构造很漫长，进而整个风场的构造也耗时。此外，手动的安装也易于出错。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种可移动的维护装置，一种可移动的安装装置，一种用于维护紧固元件的方法以及一种用于维护和/或安装风能设施塔的法兰的紧固元件的方法，它们减少或克服了所提及的缺点中的一个或多个缺点。尤其，本发明的目的是，提供一种解决方案，所述解决方案能够实现低成本、尤其是低人力和/或快速地安装风能设施的塔。

根据第一方面，所述目的通过一种用于风能设施塔的可移动的维护装置来实现，所述可移动的维护装置包括：运动单元，所述运动单元设立用于使所述维护装置沿着风能设施塔的法兰运动；第一维护单元，所述第一维护单元具有撞击元件，以用于撞击紧固元件，尤其用于撞击法兰连接元件，维护单元具有噪声接收单元，所述噪声接收单元用于检测通过撞击产生的噪声；控制单元，所述控制单元用于评估借助于噪声接收单元检测到的噪声，所述控制单元设立用于，基于该评估将维护状态分配给紧固元件。

本发明所基于的认知是，在安装风能设施的塔时，对紧固元件的撞击以及评估由此产生的噪声是反复进行的活动。在安装风能设施的塔时，该活动通常要进行数十次并且定期地进行数百次。发明人发现，借助于根据第一方面的维护装置，这种重复的活动是可行的。通过相应构成的用于使所述维护装置沿着法兰运动的运动单元和构成为用于执行撞击的第一维护单元的组合，能够减少安装和/或维护耗费。

可移动的维护装置包括用于使维护装置沿着风能设施塔的法兰运动的运动单元。尤其，所述运动单元设立使所述维护装置沿着水平的法兰沿基本上水平的方向运动。所述风能设施塔的水平的法兰通常径向向内伸入由风能设施塔的塔壁构成的空腔中。

所述法兰通常还具有带有穿通开口的水平面。所述开口设置用于设置紧固元件，尤其是螺丝。塔段通常从下部的法兰延伸至上部的法兰。在常规使用塔段时，下部的法兰朝向基座，并且上部的法兰在常规的使用中朝向塔顶。

下部的法兰通常具有朝向塔顶的上部的水平面和朝向塔基座的下部的水平面。在常规运行时，下部的水平面通常置于竖直相邻的塔段的上部的水平法兰的上部的水平面上。下部的法兰的上部的水平面通常适合于在该上部的水平面上设置可移动的维护装置。

优选地，所述运动单元设立为用于，在风能设施塔的具有紧固元件，尤其是螺丝的水平的法兰上，尤其在该法兰的上部的水平面上运动。

可移动的维护装置还包括第一维护单元。所述第一维护单元具有用于撞击紧固元件，尤其法兰连接元件，尤其螺丝的撞击元件。所述紧固元件被撞击元件撞击，并且所产生的噪声能够提供关于螺丝是否具有预定的维护状态的信息。尤其，借助于噪声能够确定：所述紧固元件是否松动地配合或施加扭矩。为了检测通过撞击产生的噪声，所述第一维护单元具有噪声接收单元。所述噪声接收单元尤其设立为用于，检测噪声并且优选存储和/或转发表征所述噪声的数据和/或将所述数据提供给控制单元。

所述撞击元件例如能够构成为锤元件。优选地，所述撞击元件具有撞击头和撞击柄。

可移动的维护装置还具有控制单元。所述控制单元尤其设立为用于，对借助于所述噪声接收单元检测到的噪声进行评估。所述控制单元设立为用于，根据评估将维护状态分配给紧固元件。为了所述分配，所述控制单元优选包括数据和/或信号处理单元。所述维护状态例如能够具有拧紧值或松动值。此外，所述维护状态的值还能够例如借助于扭矩范围根据水平来表征所施加的扭矩。所述控制单元优选与第一维护单元，尤其与噪声接收单元以信号方式耦联。所述耦联能够有线和/或无线地构成。

可移动的维护装置的一个优选的实施方案变型形式的特征在于，所述可移动的维护装置包括至少一个导轨，以用于沿着法兰的紧固元件引导所述维护装置。在所述法兰上的紧固元件通常构成为具有螺丝头的螺丝。沿着法兰圆形设置的螺丝能够用于引导可移动的维护装置。为了该目的，在该优选的实施方案变型形式中，可移动的维护装置具有所述至少一个导轨。在可移动的维护装置运行时，所述导轨能够贴靠于至少一个紧固元件，优选两个或更多个紧固元件，进而引导可移动的维护装置，并且尤其能够借助于运动单元沿着法兰可靠地移动。

优选的是，可移动的维护装置具有内部导轨和外部导轨。优选的是，内部导轨和外部导轨设置为，使得在所述维护装置沿着法兰移动时，所述内部导轨设置在紧固元件的径向内置的侧上，而外部导轨设置在所述紧固元件的与所述内置的侧相对置的径向外置的侧上。

所述内部导轨和所述外部导轨优选相互间隔开，使得所述紧固元件能够以间隙配合的方式设置在所述内部导轨和所述外部导轨之间。通过导轨的这种布置，可移动的维护装置沿径向方向被引导。通常，不需要沿竖直方向引导可移动的维护装置，因为所述可移动的维护装置设置在所述法兰上。基本上不需要沿环周方向进行引导，因为可移动的维护装置应借助于运动单元沿该方向运动。

在运行中，所述内部导轨和所述外部导轨优选沿径向方向，尤其沿径向的塔方向相互间隔开，使得能够实现通过紧固元件特别有利地引导所述维护装置。

至少一个导轨和/或内部导轨和/或外部导轨优选从第一轨道端部延伸至第二轨道端部。它们在第一端部和第二端部之间优选分别具有弯曲的伸展，使得分别存在半径。优选地，所述半径对应于法兰半径，使得所述导轨对应于所述紧固元件的伸展。

此外，至少一个导轨和/或内部导轨和/或外部导轨在第一端部和/或第二端部处具有引入轨道部段，所述引入轨道部段优选是漏斗形的，所述引入轨道部段改进了将紧固元件引入两个导轨之间。在引入部段中，优选地，在所述内部和外部导轨之间的径向间隔增大。尤其优选的是，所述内部导轨的该部段径向向内拱曲，而所述外部导轨的该部段径向向外拱曲或弯曲。因此构成较大的引入部段，使得改进了所述可移动的维护装置沿着紧固元件移动，因为所述紧固元件被引入所述轨道之间。

在所述可移动的维护装置的另一优选的改进方案中提出，所述运动单元具有至少两个轮元件。至少两个轮元件例如能够是旋转对称的盘，所述盘旋转地设置在可移动的维护装置上。至少两个轮元件优选设置和构成为，使得所述轮元件将可移动的维护装置支撑在法兰上并且通过旋转运动来辅助或实现可移动的维护装置的运动。

特别优选的是，所述运动单元具有四个轮元件，其中优选两个轮元件设置在维护装置的后部端部处的相对置的侧上，而另外两个轮元件设置在所述维护装置的前部端部处的两个相对置的侧上。

在所述维护装置的另一优选的改进方案中提出，所述运动单元包括磁体单元，所述磁体单元设立为，使所述维护装置沿着所述法兰在法兰的竖直的内环周面上运动，其中优选地，所述维护装置具有承载结构，所述承载结构借助于结构元件与所述磁体单元耦联。所述磁体单元也能够部分地或完全地设置在相邻的法兰上。

这样构成的运动单元实现使所述可移动的维护装置也在下述法兰处运动，在该法兰处在法兰上运动是不可行的或者是难以实现的。当沿径向方向在紧固元件的附近存在用于维护装置的小的空间时，这例如是这种情况。

所述磁体单元优选包括一个或多个电磁体，所述电磁体被接通和断开并且也能够称为磁脚。借助于所述磁脚，所述维护装置能够沿着法兰的端侧或在法兰上方沿着塔壁行进。这优选通过分别接通磁脚中的一部分来实现，例如接通4个磁脚中的2个。所接通的磁脚会粘附，而所断开的磁脚将继续前进。然后，分别接通其它磁脚，以便建立附着，并且能够断开第一磁脚，以继续行进。

可移动的维护装置的另一优选的实施方案变型形式的特征在于，所述运动单元具有上部的夹具和/或下部的夹具，其中上部的夹具构成为用于，以承载的方式作用在法兰的竖直的上侧上，和/或所述下部的夹具构成为，以承载的方式作用在法兰的和/或相邻法兰的竖直的下侧上。

夹具的行为方式优选类似于磁脚的行为方式，然而所述维护装置不通过磁力保持在法兰的端侧上，而是经由优选4个夹具固持，所述夹具，尤其夹具对能够交替地松开，以便能够沿着法兰行进。

在可移动的维护装置的另一优选的改进方案中提出，所述运动单元包括驱动单元，所述驱动单元优选构成为电动机。所述驱动单元优选与至少两个轮元件，优选四个轮元件中的至少一个耦联。所述耦联例如能够是机械的。还优选的是，所述驱动单元以信号的方式与控制单元耦联。所述信号方面的耦联例如能够有线或无线地构成。

在可移动的维护装置的另一优选的改进方案中提出，所述噪声接收单元构成为麦克风。所述噪声接收单元也能够构成为加速度传感器。加速度传感器例如能够检测通过撞击元件触发的反应，如振动或脉冲。

在可移动的维护装置的另一优选的实施方案变型形式中提出，所述可移动的维护装置包括用于读取所述维护状态的接口，其中优选地，所述接口构成为有线的接口和/或无线的接口。所述接口尤其设立为用于数据交换和/或用于数据接收和/或用于数据发送。

借助于这种接口，能够读取一个或多个法兰的紧固元件的维护状态。因此，可移动的维护装置例如能够沿着风能设施的法兰自主地移动，并且确定各个紧固元件的维护状态。紧接于此，操作员能够经由接口读取所述维护状态。就此而言，所述无线接口具有另一优点，其方式为，所述操作员在维护过程期间已经能够调用各个维护状态并且采取相应的措施。

可移动的维护装置的另一优选的改进方案的特征在于，所述控制单元设立为，通过操控运动单元使所述维护装置能够沿着法兰运动，其中优选进行所述操控，使得所述维护装置沿着法兰运动，使得能够通过撞击元件连续地撞击紧固元件。

所述可移动的维护装置例如能够间歇式地运动。这尤其表示，所述维护装置通过运动单元运动至紧固元件，在该处发生撞击并且检测所产生的噪声，并且随后使所述维护装置继续运动至下一紧固元件。替选地，所述可移动的维护装置也能够连续地运动，并且能够与运动在时间上并行地发生撞击和检测所产生的噪声。

此外优选的是，所述控制单元设立为用于，将所述维护状态存储在可读存储介质中。尤其优选的是，将所述存储介质与接口，尤其与有线的接口和/或无线的接口以信号方式耦联。

在可移动的维护装置的另一优选的实施方案变型形式中提出，所述控制单元与第一维护单元以信号方式耦联，并且设立为用于，为第一维护单元提供用于执行撞击的撞击信号，并且所述第一维护单元设立为用于，在接收到撞击信号时执行撞击所述紧固元件，和/或接收由第一维护单元，尤其由噪声接收单元产生的表征噪声的噪声信号，并且对其在维护状态方面进行评估，其中优选地，所述维护状态表示常规设置的紧固元件，尤其常规固定的螺丝，或者表示非常规设置的紧固元件，尤其非常规固定的螺丝。

在可移动的维护装置的另一优选的改进方案中提出，所述可移动的维护装置包括第一攀爬单元，所述第一攀爬单元设立为用于，使所述安装装置沿着风能设施塔的爬梯运动。

第一攀爬单元例如能够与下文详细阐述的第二攀爬单元相对应地构成。借助于所述第一攀爬单元，所述可移动的维护装置能够在风能设施塔中沿竖直方向向上和/或向下运动。风能设施塔通常具有爬梯，使用者能够借助所述爬梯从塔底朝向塔顶运动。通常，这种爬梯配备有一个或两个支柱，其中，所述攀爬单元能够设立为，使得所述攀爬单元能够沿着一个或多个支柱运动。

根据另一方面，开始提及的目的通过一种用于风能设施塔的可移动的安装装置来实现，所述可移动的安装装置包括：第二攀爬单元，所述第二攀爬单元设立为用于使所述安装装置沿着风能设施塔，尤其沿着风能设施塔的爬梯运动；第二维护单元，所述第二维护单元具有用于撞击紧固元件的撞击元件和用于检测通过撞击产生的噪声的噪声接收单元；和控制单元，所述控制单用于评估借助于噪声接收单元检测到的噪声，所述控制单元设立为用于，基于噪声将维护状态分配给所述紧固元件；和/或安装单元，所述安装单元具有安装臂，以用于将安装工具定位在风能设施塔的紧固元件上，其中所述安装工具设立为用于固定所述紧固元件。

所述可移动的安装装置包括第二攀爬单元，并且所述可移动的安装装置配备有第二维护单元或安装单元，或者除了第二攀爬单元之外，还包括第二维护单元和安装单元。

所述第二攀爬单元优选地设立为用于，使所述安装装置能够沿着风能设施塔，尤其沿着风能设施塔的爬梯运动。所述第二攀爬单元优选设立为用于建立与爬梯的力配合和/或形状配合的连接。

替选地，所述第二攀爬单元优选设立为用于，能够使所述安装装置沿着风能设施塔运动，而无需为此使用爬梯。为此，所述第二攀爬单元优选具有运动元件，例如具有带有攀登支腿和/或辊的伸缩臂，借助于它们，所述安装装置能够沿着风能设施塔运动。

所述第二维护单元能够与第一维护单元相对应地构成，尤其，所述第二维护单元能够具有与上述第一维护单元相同的特征。

所述安装单元包括用于将安装工具定位在风能设施塔的紧固元件上的安装臂，其中所述安装工具设立为用于固定所述紧固元件。因此，能够以有利的方式使可移动的安装装置沿着爬梯沿竖直方向上下运动，并且优选地在此期间借助于所述安装臂到达所述风能设施塔的大量紧固元件。

此外优选的是，所述安装单元包括用于撞击紧固元件的撞击元件和用于检测通过撞击产生的噪声的噪声接收单元。所述安装单元也能够仅包括撞击元件和噪声接收单元。

在可移动的安装装置的一个优选的实施方案变型形式中提出，所述第二攀爬单元包括用于将安装装置设置在爬梯上的夹紧装置，其中优选地，所述夹紧装置具有第一夹紧单元和第二夹紧单元。

所述夹紧装置优选设立为用于将可移动的安装装置在爬梯上尤其沿垂直方向固定和/或运动。这尤其表示：所述夹紧装置将可移动的安装装置与爬梯耦联，使得所述爬梯在限定的竖直位置中停留或运动。此外，所述夹紧装置能够具有驱动器，使得具有夹紧装置的第二攀爬单元能够沿竖直方向在爬梯上向上和/或向下运动。所述第一夹紧单元例如能够设置在梯的第一支柱上，而所述第二夹紧单元能够设置在爬梯的第二支柱上。所述支柱尤其是爬梯的外置的、基本上竖直定向的元件，其中所述支柱通常与水平横梁连接。

在可移动的安装装置的另一优选的实施方案变型形式中提出，所述第一夹紧单元和所述第二夹紧单元分别具有两个夹紧辊，所述夹紧辊能够设置在爬梯的支柱的两个相对置的、沿径向的塔方向间隔开的侧上，以便沿竖直方向固定所述安装装置。优选地，所述第一夹紧单元和/或所述第二夹紧单元分别具有四个、成对地沿竖直方向上下叠置的夹紧辊。

所述夹紧辊例如能够构成为辊状的。夹紧单元优选分别包括两个夹紧辊。这两个夹紧辊优选在爬梯的支柱的两个沿径向的塔方向间隔开的相对置的侧上接合。通过在夹紧辊之间的相应的挤压力能够实现夹紧效果。在每个夹紧单元总计具有四个所设置的夹紧辊的情况下，能够进一步改进夹紧效果。为此优选的是，每个夹紧单元具有两对夹紧辊，所述夹紧辊优选沿竖直方向上下叠置。所述夹紧辊的外环周面例如能够由弹性体构成或包括弹性体。尤其优选的是，所述夹紧辊在其外环周面上具有或包括一种材料，所述材料能够与爬梯构成高的摩擦系数。

在可移动的安装装置的另一优选的改进方案中提出，所述夹紧辊能够由驱动器驱动，以便使所述安装装置能够沿竖直方向沿着爬梯运动。所述夹紧辊优选分别具有夹紧辊轴。所述夹紧辊的夹紧辊轴优选与驱动器耦联。替选地，可移动的安装装置对于每个夹紧辊或对于每对夹紧辊也能够具有自身的驱动器。所述夹紧辊例如也能够具有集成的辊驱动器。

在可移动的安装装置的另一优选的改进方案中提出，所述可移动的安装装置具有驱动单元，借助所述驱动单元，所述可移动的安装装置能够在竖直方向上沿着爬梯运动，其中所述驱动单元基本上不以驱动方式与夹紧辊耦联。

可移动的安装装置的另一优选的改进方案的特征在于，所述安装臂构成为铰接臂。构成为铰接臂的安装臂具有下述优点，所述安装臂在相应确定尺寸的情况下能够基本上到达风能设施塔中的法兰的所有紧固元件。通过优选具有多于一个、优选多于两个、尤其是多于三个的铰接件的铰接臂，所述安装臂也能够以其远端端部到达下述紧固元件，所述紧固元件例如设置在其它装置后方，例如在内部安装平台或电缆束后方。

在可移动的安装装置的另一优选的实施方案变型形式中提出，所述安装工具构成为用于在紧固元件上产生扭矩的旋拧工具，和/或所述安装工具构成为用于拉伸紧固元件的张紧缸。

在构建塔时，所述紧固元件能够从塔内的临时工作平台向外设置，并且例如以撞紧螺丝(schlagschrauberfest)的方式被预紧。随后，临时的工作平台能够在塔中竖直向上运动，并且能够设置随后的塔段，并且在该处要安置的紧固元件同样以撞紧螺丝的方式设置。可移动的安装装置跟随临时的工作平台并且对紧固元件进行最终安装，其中所述紧固元件尤其加载有预定的扭矩。

由于紧固元件的拉伸，基本上不需要用于例如将螺母设置在紧固元件上的扭矩或低的扭矩。在这种情况下，所述紧固元件由张紧缸拉伸，使得所述紧固元件进一步从螺纹开口中伸出，进而能够将螺母拧到紧固元件的螺纹上。在将螺母拧到螺纹上之后，能够通过张紧缸取消所述紧固元件的拉伸，并且使紧固元件牢固地配合。

根据本发明的另一方面，开始提到的目的通过可移动的维护装置和可移动的安装装置的组合来实现。所述装置能够具有上述可移动的维护装置的特征和可移动的安装装置的特征。

根据另一方面，开始提到的目的通过一种用于维护风能设施塔的法兰的紧固元件的方法来实现，所述方法包括以下步骤：使维护装置，尤其根据上述方面的维护装置沿着风能设施塔的法兰运动；撞击紧固元件；检测通过所述撞击产生的噪声；评估所述噪声，并且为所述紧固元件分配维护状态。

在一个优选的变型方案中，所述方法包括以下步骤：使所述维护装置运动到邻接于风能设施塔的爬梯的区域中，和/或使所述维护装置沿着爬梯，优选沿竖直方向向上运动。

根据另一方面，开始提及的目的通过一种用于维护和/或安装风能设施塔的法兰的紧固元件的方法来实现，所述方法包括以下步骤：使安装装置，尤其根据上述方面的安装装置，沿着风能设施塔的爬梯运动；撞击所述紧固元件；检测通过撞击产生的噪声；评估噪声；和将维护状态分配给紧固元件；和/或将安装工具定位在紧固元件上；以及固定所述紧固元件。

在所述方法的一个优选的实施方案变型形式中提出，所述方法包括以下步骤：借助于安装工具设置和预紧，尤其以撞紧螺丝的方式设置和预紧所述紧固元件；和/或使所述安装装置沿竖直方向向上运动；并且随后进行定位。

所述方法及其可行的改进方案具有下述特征或方法步骤，所述特征或方法步骤使得它们特别适合用于可移动的维护装置和/或可移动的安装装置及其相应的改进方案。

对于其它方面及其可行的改进方案的其它优点、实施方案变型形式和实施方案细节，也参考关于可移动的维护装置和/或可移动的安装装置的相应的特征和改进方案的之前进行的描述。

附图说明

根据附图示例性地阐述优选的实施例。附图示出：

图1示出风能设施的示例性实施形式的示意性三维视图；

图2示出可移动的维护装置的示意性二维视图；

图3示出在图2中示出的可移动的维护装置的示意性二维视图；

图4示出可移动的维护装置的另一示例性实施形式的示意性二维视图；

图5示出在图4中示出的可移动的维护装置的示意性二维视图；

图6示出可移动的维护装置的另一示例性实施形式的示意性二维视图；

图7示出可移动的安装装置的示例性实施形式的示意性三维视图；和

图8-9示出用于维护风能设施塔的紧固元件的示意性的示例方法；

图10-11示出用于维护和/或安装风能设施塔的法兰的紧固元件的示意性的示例方法。

具体实施方式

在附图中，相同的或基本上功能相同的或相似的元件用相同的附图标记表示。

图1示出风能设施100的示例性实施形式的示意性三维视图。所述风能设施100具有塔102和在塔102上的吊舱104。在吊舱104上设有空气动力学转子106，所述空气动力学转子具有转子叶片108和整流罩110。在风能设施100运行时，所述空气动力学转子106通过风而置于转动运动中，进而也使发电机的电动转子或旋转件转动，所述发电机的电动转子或旋转件直接或间接地与空气动力学转子106耦联。所述发电机设置在吊舱104中并且产生电能。

所述塔102包括至少两个塔段112、114，所述塔段沿竖直方向相互间隔开。上部的塔段112具有至少一个下部的法兰。下部的塔段114具有至少一个上部的法兰。在安装风能设施100时，下部的法兰和上部的法兰基本上彼此叠置。

此外，所述法兰分别具有穿通开口，其中上部的法兰的穿通开口分别分配给下部的法兰的穿通开口，使得所述穿通开口具有共同的穿透轴线。将两个法兰相互连接的紧固元件，尤其螺丝引导穿过所述开口。通过连接所述法兰将塔段112、114相互连接。

由于每个法兰连接具有大量的紧固元件，因此安装耗费和维护耗费以及必要时还有在安装后的检查耗费很昂贵。所述风能设施100安装有可移动的维护装置200。所述可移动的维护装置200包括运动单元210，所述运动单元设立为用于使所述维护装置200沿着风能设施塔102的法兰运动。此外，所述可移动的维护装置200包括第一维护单元230，所述第一维护单元230具有用于撞击紧固元件4的撞击元件232和用于检测通过撞击产生的噪声的噪声接收单元234。

此外，所述可移动的维护装置200包括控制单元240，以用于评估借助于噪声接收单元234检测到的噪声，所述控制单元设立为用于基于评估将维护状态分配给紧固元件4。在维护期间，所述维护装置200能够沿着塔102的法兰1运动。然后该法兰的紧固元件被撞击，使得检测到通过撞击产生的噪声，并且随后评估所述噪声，其中为紧固元件4分配维护状态。

此外，在安装风能设施塔102时使用可移动的安装装置300。可移动的安装装置300包括第二攀爬单元310，所述第二攀爬单元设立用于使所述安装装置300沿着风能设施塔102的爬梯331运动。此外，所述安装装置300包括：第二维护单元，所述第二维护单元具有用于撞击紧固元件4的撞击元件232和用于检测通过撞击产生的噪声的噪声接收单元234；以及用于评估借助于噪声接收单元234检测到的噪声的控制单元240，所述控制单元设立为用于基于噪声将维护状态分配给紧固元件。附加地或替选地，所述安装装置300能够具有带有安装臂342的安装单元340，以用于将安装工具344定位在风能设施塔102的紧固元件4上，其中所述安装工具344设立为用于固定所述紧固元件4。

优选使用一种用于维护和/或安装风能设施塔102的法兰的紧固元件的方法，所述方法包括以下步骤：使所述安装装置300沿着风能设施塔102的爬梯运动；撞击所述紧固元件4；检测通过撞击产生的噪声；评估所述噪声；以及将维护状态分配给所述紧固元件4，和/或将安装工具定位在紧固元件4上；和固定所述紧固元件4。

图2示出可移动的维护装置200的示意性二维视图。所述维护装置200设置在风能设施100的塔段112的上部的法兰1上。所述上部的法兰1具有借助于螺母6固定的大量紧固元件4。所述维护装置200设置在上部的法兰1的上表面上。所述维护装置200包括运动单元210。所述维护装置200还包括承载元件212。在图3中示出的第一和第二前轮元件214、215以及第一和第二后轮元件216、217设置在所述承载元件212上。此外，所述运动单元还包括驱动单元218，所述驱动单元与轮元件214-217中的至少一个耦联。借助于驱动单元218能够驱动所述轮元件214-217，使得所述维护装置200能够沿环周方向U运动。

在承载元件212的朝向所述法兰1的下侧上，所述承载元件具有第一导轨220和第二导轨222。在维护装置200运行时，所述导轨220、222沿塔的径向方向相互间隔开，使得紧固元件4以及必要时还有螺母6能够设置在所述导轨之间。尤其，所述导轨设置为，使得能够在第一和第二导轨220、222之间设置有至少两个、优选三个、优选多于三个的紧固元件4和/或螺母6。

所述维护装置200还具有第一维护单元230。所述第一维护单元230包括撞击元件232和噪声接收单元234。所述撞击元件232设立为用于，撞击所述紧固元件4。所述噪声接收单元234设立为用于检测通过撞击产生的噪声。此外，所述维护装置200包括控制单元240，所述控制单元设立为用于，评估借助于噪声接收单元检测到的噪声，并且基于该评估将维护状态分配给被撞击的紧固元件。

所述维护装置200优选从第一端部202朝第二端部204延伸。所述驱动单元218设置在第一端部202上。所述第一维护单元230设置在第二端部204上。所述控制单元240设置在所述第一维护单元230和所述驱动单元218之间。承载元件212具有基本上矩形的几何形状，其中从所述第一端部202到所述第二端部204的延伸代表主延伸方向。所述轮元件214-217的转动轴线与位于第一端部202和第二端部204之间的该主延伸正交地定向。所述维护装置200还具有接口242和存储介质244。

图4和图5示出可移动的维护装置的一个示例性实施形式。所述运动单元210具有磁体单元224。所述磁体单元224设立为用于使所述维护装置200在法兰1、2的竖直的内环周面上沿着所述法兰运动。所述磁体单元224借助于第一结构元件226和第二结构元件227与承载元件212耦联。借助于所述磁体单元224，所述维护装置200能够沿环周方向U沿着竖直的内环周面3运动。

图6示出可移动的维护装置的另一示例性实施形式的示意性二维视图。所述维护装置200经由承载元件212借助于上部的夹具229与上部的法兰1耦联，并且借助于下部的夹具228与下部的法兰2耦联。借助于上部的和/或下部的夹具228、229，所述维护装置200沿环周方向U运动是可行的。

图7示出可移动的安装装置300的一个示例性实施形式的示意性三维视图。所述可移动的安装装置300具有第二攀爬单元310，所述第二攀爬单元310设立为用于，使所述安装装置300沿着爬梯331运动。此外，所述可移动的安装装置300还包括安装单元340。所述安装单元340具有构成为铰接臂的安装臂342和安装工具344。所述安装工具344设立为用于固定所述紧固元件4、6。替选或补充于安装工具344，所述安装装置300能够具有第二维护单元，所述第二维护单元能够类似于第一维护单元230构成或已构成。所述安装臂342的背离所述安装工具344的端部具有紧固板302，所述安装臂342借助耦联装置326与所述紧固板耦联。

所述耦联装置326具有两个竖直定向的侧壁328、330。第一横梁332和第二横梁334在侧壁328、330之间延伸。所述杆332、334以其主延伸方向基本上沿水平方向延伸。所述耦联装置326与第一夹紧单元312和第二夹紧单元320耦联。

下面对于夹紧单元示例性地详细阐述第一夹紧单元312。所述第一夹紧单元312具有竖直定向的基板314，所述基板基本上平面平行于所述耦联装置326的侧壁328、330定向。夹紧辊设置在基板314的每个角部的区域中，在此能够看到所述第一夹紧辊316、第二夹紧辊318和第三夹紧辊324。所述夹紧辊316、318间隔开地设置在基板314的上部边缘处的区域中。所述夹紧辊316、318沿径向方向间隔开，使得爬梯331的第二支柱338能够设置在所述夹紧辊之间。所述爬梯的横梁在第一支柱336和第二支柱338之间延伸。

所述安装装置300能够用于安装和/或维护所述紧固元件4、6。通过安装单元340的铰接臂342，能够将安装工具344灵活地设置在塔内，并且能够借助所述安装工具344到达紧固元件4、6。

图8和图9示出用于维护风能设施塔的紧固元件的示意性的、示例性方法。在第一步1001中，所述维护装置200沿着风能设施塔102的法兰1运动。在步骤1002中，撞击所述法兰1的紧固元件4。在步骤1004中，检测通过撞击产生的噪声。在步骤1006中评估所检测到的噪声。在步骤1008中，基于评估将维护状态分配给所述紧固元件4。所述维护状态例如能够具有拧紧值、松动值或者还有拧紧扭矩的所限定的说明。

在图9中示出上述方法的变型形式，在此在步骤1010中，所述维护装置200在与风能设施塔102的爬梯331邻接的区域中运动。在步骤1010中，所述维护装置200还沿着所述爬梯331运动，优选沿竖直方向向上运动。因此，所述维护装置200能够从一个法兰到达更高的法兰，而无需手动步骤。

图10和图11示出用于维护和/或安装风能设施塔102的法兰1的紧固元件4、6的示意性的、示例性方法。在步骤1101中，所述安装装置300沿着风能设施塔102的爬梯331运动。在步骤1102中，撞击所述紧固元件4。在步骤1104中，检测通过撞击产生的噪声。在步骤1106中，评估所述噪声并且将维护状态分配给所撞击的紧固元件4、6。在步骤1108中，将安装工具344定位在紧固元件4、6上，并且固定所述紧固元件。所述步骤1106和1108能够彼此替选地或补充地执行。

在图11中示出的方法是上述方法的一个优选的变型形式，其中在步骤1110中，借助于安装工具344将紧固元件4、6预紧。此外，在该步骤中，使所述安装装置300沿竖直方向向上运动，并且随后执行上文描述的定位步骤。

附图标记列表：

1 上部的法兰

2 下部的法兰

3 所述法兰的竖直的内环周面

4 紧固元件

5 头部

6 螺母

8 上部塔壁

9 下部塔壁

100 风能设施

102 塔

104 吊舱

106 转子

108 转子叶片

110 整流罩

200 维护装置

202 第一端部

204 第二端部

210 运动单元

212 承载元件

214 第一前轮元件

215 第二前轮元件

216 第一后轮元件

217 第二后轮元件

218 驱动单元

220 第一导轨

222 第二导轨

224 磁体单元

226 第一结构元件

227 第二结构元件

228 下部的夹具

229 上部的夹具

230 第一维护单元

232 撞击元件

234 噪声接收单元

240 控制单元

242 接口

244 存储介质

300 安装装置

302 紧固板

310 攀爬单元

312 第一夹紧单元

314 基板

316 第一夹紧辊

318 第二夹紧辊

320 第二夹紧单元

321 夹紧辊

322 夹紧辊

324 第三夹紧辊

326 耦联装置

328 第一侧壁

330 第二侧壁

331 爬梯

332 第一横梁

334 第二横梁

336 第一支柱

338 第二支柱

340 安装单元

342 安装臂

344 安装工具

Claims (36)

1.一种用于风能设施塔(102)的可移动的维护装置(200)，所述可移动的维护装置包括：

-运动单元(210)，所述运动单元设立为用于，使所述维护装置(200)能够沿着所述风能设施塔(102)的法兰(1、2)运动；

-第一维护单元(230)，所述第一维护单元具有撞击元件(232)，以用于撞击紧固元件(4)，并且所述第一维护单元具有噪声接收单元(234)，所述噪声接收单元用于检测通过撞击产生的噪声；

-控制单元(240)，所述控制单元用于评估借助于所述噪声接收单元(234)检测到的噪声，所述控制单元设立为用于，基于该评估将维护状态分配给紧固元件(4)。

2.根据权利要求1所述的可移动的维护装置(200)，所述可移动的维护装置(200)包括至少一个导轨(220、222)，以用于沿着所述法兰的紧固元件(4)引导所述维护装置(200)，其中内部导轨(222)和外部导轨(220)设置为，使得在所述维护装置(200)沿着所述法兰移动时，所述内部导轨(222)设置在所述紧固元件(4)的径向地内置的侧上，并且所述外部导轨(220)设置在所述紧固元件(4)的与所述内置的侧相对置的径向地外置的侧上。

3.根据上述权利要求中任一项所述的可移动的维护装置(200)，其中所述运动单元(210)具有至少两个轮元件(214-217)。

4.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中

-所述运动单元(210)包括磁体单元(224)，所述磁体单元设立用于使所述维护装置(200)沿着所述法兰在所述法兰的竖直的内环周面(3)上运动。

5.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中

所述运动单元(210)具有上部的夹具(229)和/或下部的夹具(228)，其中所述上部的夹具(229)构成用于以承载的方式作用在所述法兰的竖直的上侧上，和/或所述下部的夹具(228)构成用于以承载的方式作用在所述法兰的竖直的下侧上。

6.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中

所述运动单元(210)包括驱动单元(218)。

7.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中所述噪声接收单元(234)构成为麦克风，和/或所述噪声接收单元(234)构成为加速度传感器。

8.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，所述可移动的维护装置包括用于读取所述维护状态的接口(242)。

9.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中

-所述控制单元(240)设立为，通过操控所述运动单元(210)使所述维护装置(200)沿着所述法兰运动。

10.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中所述控制单元(240)设立用于将所述维护状态存储在可读的存储介质(244)中。

11.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中

-所述控制单元(240)与所述第一维护单元(230)以信号方式耦联，并且设立用于，为所述第一维护单元(230)提供用于执行撞击的撞击信号，并且所述第一维护单元(230)设立用于，在接收到所述撞击信号时执行撞击所述紧固元件(4)，和/或接收由所述第一维护单元(230)产生的表征噪声的噪声信号，并且对其在维护状态方面进行评估。

12.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中所述可移动的维护装置包括第一攀爬单元，所述第一攀爬单元设立用于使安装装置沿着所述风能设施塔(102)的爬梯(331)运动。

13.根据权利要求1或2所述的可移动的维护装置(200)，其中所述紧固元件是法兰连接元件。

14.根据权利要求4所述的可移动的维护装置(200)，其中所述维护装置(200)具有承载元件(212)，所述承载元件借助于结构元件(226、227)与所述磁体单元(224)耦联。

15.根据权利要求6所述的可移动的维护装置(200)，其中所述驱动单元构成为电动机。

16.根据权利要求8所述的可移动的维护装置(200)，其中所述接口(242)构成为有线的接口和/或无线的接口。

17.根据权利要求9所述的可移动的维护装置(200)，其中进行所述操控，使得所述维护装置(200)沿着所述法兰运动，使得能够通过所述撞击元件(232)连续地撞击紧固元件(4)。

18.根据权利要求11所述的可移动的维护装置(200)，其中所述第一维护单元(230)设立用于，接收由所述噪声接收单元(234)产生的表征噪声的噪声信号。

19.根据权利要求11所述的可移动的维护装置(200)，其中所述维护状态表示常规设置的紧固元件或者表示非常规设置的紧固元件。

20.根据权利要求19所述的可移动的维护装置(200)，其中常规设置的紧固元件是常规固定的螺丝。

21.根据权利要求19所述的可移动的维护装置(200)，其中非常规设置的紧固元件是非常规固定的螺丝。

22.一种用于风能设施塔(102)的可移动的安装装置(300)，所述可移动的安装装置包括：

-第二攀爬单元(310)，所述第二攀爬单元设立用于使所述安装装置(300)沿着风能设施塔(102)运动；

-第二维护单元，所述第二维护单元具有用于撞击紧固元件(4)的撞击元件(232)和用于检测通过撞击产生的噪声的噪声接收单元(234)；和控制单元(240)，所述控制单用于评估借助于所述噪声接收单元(234)检测到的噪声，所述控制单元设立用于基于噪声将维护状态分配给所述紧固元件；和/或

-安装单元(340)，所述安装单元具有安装臂(342)，以用于将安装工具(344)定位在所述风能设施塔(102)的紧固元件(4)上，其中所述安装工具(344)设立用于固定所述紧固元件(4)。

23.根据权利要求22所述的可移动的安装装置(300)，其中

-所述第二攀爬单元(310)具有用于将所述安装装置(300)设置在爬梯上的夹紧装置。

24.根据前述权利要求23所述的可移动的安装装置(300)，其中所述夹紧装置具有第一夹紧单元(312)和第二夹紧单元(320)。

25.根据前述权利要求24所述的可移动的安装装置(300)，其中

-所述第一夹紧单元(312)和所述第二夹紧单元(320)分别具有两个夹紧辊(316、318、321、322、324)，所述夹紧辊能够设置在所述爬梯的支柱(336、338)的两个相对置的、沿径向的塔方向间隔开的侧上，以便沿竖直方向固定所述安装装置(300)。

26.根据前述权利要求25所述的可移动的安装装置(300)，其中所述夹紧辊能够由驱动器驱动，以便使所述安装装置(300)沿竖直方向沿着爬梯运动。

27.根据前述权利要求22-26中任一项所述的可移动的安装装置(300)，其中所述安装臂(342)构成为铰接臂。

28.根据前述权利要求22-26中任一项所述的可移动的安装装置(300)，其中所述安装工具(344)构成为用于在所述紧固元件(4)上产生扭矩的旋拧工具，和/或所述安装工具构成为用于拉伸所述紧固元件(4)的张紧缸。

29.根据前述权利要求22所述的可移动的安装装置(300)，其中所述第二攀爬单元设立用于使所述安装装置(300)沿着所述风能设施塔(102)的爬梯(331)运动。

30.根据前述权利要求25所述的可移动的安装装置(300)，其中所述第一夹紧单元和所述第二夹紧单元分别具有四个、成对地沿竖直方向上下叠置的夹紧辊(316、318、321、322、324)。

31.一种用于维护风能设施塔(102)的法兰的紧固元件(4)的方法，所述方法包括以下步骤：

-使根据权利要求1-21中任一项所述的维护装置(200)沿着风能设施塔(102)的法兰运动；

-撞击所述紧固元件(4)；检测通过所述撞击产生的噪声；评估所述噪声，并且为所述紧固元件(4)分配维护状态。

32.根据权利要求31所述的方法，所述方法包括以下步骤：

-使所述维护装置(200)运动到邻接于所述风能设施塔(102)的爬梯的区域中，和/或

-使所述维护装置(200)沿着爬梯向上运动。

33.根据权利要求32所述的方法，所述方法包括以下步骤：使所述维护装置(200)沿竖直方向向上运动。

34.一种用于维护和/或安装风能设施塔(102)的法兰的紧固元件(4)的方法，所述方法包括以下步骤：

-使根据权利要求22-30中任一项所述的安装装置(300)沿着所述风能设施塔(102)的爬梯运动；

-撞击所述紧固元件(4)；检测通过所述撞击产生的噪声；评估所述噪声，并且为所述紧固元件(4)分配维护状态，和/或

-将安装工具定位在所述紧固元件(4)上；以及固定所述紧固元件(4)。

35.根据权利要求34所述的方法，所述方法包括以下步骤：

-借助于安装工具(344)设置和预紧所述紧固元件；和/或

-使所述安装装置(300)沿竖直方向向上运动并且随后进行定位。

36.根据权利要求35所述的方法，所述方法包括以下步骤：借助于安装工具(344)以撞紧螺丝的方式设置和预紧所述紧固元件。