DE102007003000A1

DE102007003000A1 - Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage

Info

Publication number: DE102007003000A1
Application number: DE102007003000A
Authority: DE
Inventors: Jeremy Sheppard; Anna Kohrs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2007-01-20
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2027-01-21
Also published as: DE102007003000B4

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Befahren einer Windenergieanlage (2) weist eine Arbeitsplattform (3) zur Aufnahme einer Person (4) zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage (2) auf. Die Arbeitsplattform (3) ist in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet. Die Arbeitsplattform (3) ist an einem Schwenkarm (6) der Vorrichtung (1) derart befestigt, dass aus einer Änderung des Schwenkwinkels (7) des Schwenkarms (6) eine Änderung der Arbeitsposition der Arbeitsplattform (3) resultiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage mit einer Arbeitsplattform zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage, wobei die Arbeitsplattform in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet ist.
Windenergieanlagen müssen zur Aufrechterhaltung der betrieblichen Sicherheit regelmäßig überwacht und gewartet werden. Für solche Arbeiten sowie andere Instandhaltungs- und Reinigungsarbeiten ist es erforderlich, die Rotorblätter und andere Komponenten der Windenergieanlage durch das Wartungspersonal sicher zu erreichen.
Insbesondere in den letzten Jahren wurden Windenergieanlagen immer größer dimensioniert, so dass entsprechend der Abstand der freien Enden der Rotorblätter zum Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage entsprechend angewachsen ist.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Befahren einer Windenergieanlage mit einer Arbeitsplattform zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage allgemein bekannt. Die Arbeitsplattform ist in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet. Die Vorrichtung weist einen sich senkrecht zum Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage erstreckenden Kragträger auf, an dem die Arbeitsplattform translatorisch verfahrbar befestigt ist. Bei derartigen Vorrichtungen besteht die Schwierigkeit, dass bei vergleichsweise großen Windenergieanlagen mit einem entsprechend großen Abstand zwischen den Rotorblättern und dem Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage die Kragträger sehr lang ausgebildet sein müssen und die Arbeitsplattform sehr weit weg vom Turm herausgefahren werden muss, so dass entsprechend große Kippmomente auftreten, die zu Deformierungen der Kragträger führen können. Um diese großen Kippmomente überhaupt sicher aufnehmen zu können, müssen die Kragträger entsprechend groß dimensioniert und die Vorrichtung mit großen Gegengewichten gesichert werden. Eine solche Vorrichtung lässt sich nicht mehr unkompliziert zum jeweiligen Einsatzort transportieren, so dass die Kosten für den Einsatz der bekannten Vorrichtung sehr hoch sind.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage mit einer Arbeitsplattform zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage derart weiterzubilden, dass auch vergleichsweise große Windenergieanlagen sicher, flexibel und kostengünstig mit der Vorrichtung gewartet werden können.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die Arbeitsplattform an einem Schwenkarm der Vorrichtung derart befestigt, dass aus einer Änderung des Schwenkwinkels des Schwenkarms eine Änderung der Arbeitsposition der Arbeitsplattform resultiert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage, mit einer Arbeitsplattform zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage, wobei die Arbeitsplattform in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet ist. Die Arbeitsplattform ist an einem Schwenkarm der Vorrichtung derart befestigt ist, dass aus einer Änderung des Schwenkwinkels des Schwenkarms eine Änderung der Arbeitsposition der Arbeitsplattform resultiert.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage ist es in dieser Weise möglich, auch vergleichsweise groß dimensionierte Windenergieanlagen mit einem entsprechend großen Abstand zwischen dem Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage zu befahren. Bei solchen großen Windenergieanlagen kann der Abstand zwischen der Blattspitze der Rotorblätter und dem Masten durchaus mehr als 6 m, 8 m oder gar 10 m oder mehr betragen.
Die Vorrichtung kann weiterhin einen Grundkörper aufweisen und der Schwenkarm kann im unteren Bereich des Grundkörpers schwenkbar mit dem Grundkörper verbunden sein. Bei dieser bevorzugten Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass der Krafteinleitungspunkt der am freien Ende des Schwenkarms angeordneten Arbeitsplattform in den Grundkörper der Vorrichtung vergleichsweise tief angeordnet ist und somit die auf den Turm bzw. den Gittermasten wirkenden Biegemomente reduziert sind.
Die Vorrichtung kann weiterhin ein Seil aufweisen, das derart mit dem Schwenkarm verbunden ist, dass es eine Änderung des Schwenkwinkels des Schwenkarms verhindert. Insbesondere kann die Vorrichtung weiterhin eine Seilwinde aufweisen und das Seil der Seilwinde kann im oberen Bereich des Schwenkarms mit dem Schwenkarm verbunden sein. In dieser Weise wird die Gewichtskraft der Arbeitsplattform in zwei Komponenten unterteilt, nämlich eine Seilkraft und eine Längskraft in dem Schwenkarm. Das Seil wird also nur auf Zug und der Schwenkarm nur auf Druck belastet. Diese Anordnung erfordert nicht die im Stand der Technik erforderliche große Dimensionierung mit den damit verbundenen Nachteilen der Erhöhung der Masse der Vorrichtung. Die neue Vorrichtung kann somit bei gleicher Leistungsfähigkeit ein deutlich verringertes Gewicht gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen besitzen. Anstelle des Seils könnte aber auch beispielsweise ein Teleskopzylinder oder dergleichen verwendet werden.
Die Arbeitsplattform kann relativ zu dem Schwenkarm schwenkbar gelagert sein. In dieser Weise wird gewährleistet, dass beim Verfahren der Arbeitsplattform durch Änderung des Schwenkwinkels des Schwenkarms der Boden der Arbeitsplattform seine horizontale Ausrichtung behält und das Bedienpersonal die Wartungsarbeiten oder ähnlichen Arbeiten sicher fortsetzen kann.
Der Schwenkarm und/oder der Grundkörper kann als modulare Einheit aus mindestens zwei montierbaren und unzerstörend demontierbaren Modulen ausgebildet sein. Die gesamte Vorrichtung kann somit für den Transport zerlegt und in einem vergleichsweise kleinen Lkw transportiert werden. Die Vorrichtung wird dann vor Ort montiert und an der Windenergieanlage befestigt.
Der Grundkörper kann eine Mehrzahl von Abstützrollen aufweisen, die zum Abstützen der Vorrichtung an dem Turm der Windenergieanlage und zum Verfahren der Vorrichtung relativ zu dem Turm der Windenergieanlage ausgebildet sein. Im Falle der Anwendung der Vorrichtung an einer Windenergieanlage mit einem Gittermasten weist der Grundkörper entsprechend eine Mehrzahl von Abstützkufen auf, die zum Abstützen der Vorrichtung an dem Gittermasten der Windenergieanlage und zum Verfahren der Vorrichtung relativ zu dem Gittermasten der Windenergieanlage ausgebildet ist. Vorzugsweise weisen die Abstützrollen bzw. Abstützkufen Magnete auf, die zum Sichern der Vorrichtung an dem Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage ausgebildet sind. Die Magnete stellen sicher, dass die Vorrichtung sich nicht ungewollt vom Turm bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage löst. Vorzugsweise handelt es sich um Elektromagnete, insbesondere solche, bei denen die Betriebssicherheit auch bei Stromausfall gewährleistet ist, indem dann dauermagnetische Wirkungen zum Tragen kommen.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Aufhängevorrichtung aufweisen, die zum Angreifen an der Gondel der Windenergieanlage ausgebildet ist. Mittels der Aufhängevorrichtung wird die Vorrichtung entlang der Höhe des Turms bzw. des Gittermastens der Windenergieanlage verfahren und dabei an einem ungewollten Ablösen vom Turm bzw. Gittermasten gehindert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
3 zeigt eine Seitenansicht der an einer Windenergieanlage befestigten erfindungsgemäßen Vorrichtung.
4 zeigt ein Detail aus 3.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 und 2 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Befahren einer Windenergieanlage 2 (siehe 3, 4). Die Vorrichtung 1 weist eine Arbeitsplattform 3 zur Aufnahme einer Person 4 (siehe 4) zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage 2 auf. Im vorliegenden Beispiel ist die Arbeitsplattform 3 als Arbeitskorb 5 ausgebildet. Andere Gestaltungen der Arbeitsplattform 3 sind jedoch ebenfalls möglich. Die Arbeitsplattform 3 kann Rollen aufweisen, die ein Entlangfahren der Arbeitsplattform 3 an einem Rotorblatt 31 (3) der Windenergieanlage 2 gestatten. Die Arbeitsplattform 3 ist in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar. Die Arbeitsplattform 3 ist hierfür an einem Schwenkarm 6 der Vorrichtung 1 derart befestigt, dass aus einer Änderung des Schwenkwinkels 7 (siehe 4) eine Änderung der Arbeitsposition der Arbeitsplattform 3 resultiert.
Die Vorrichtung 1 weist einen Grundkörper 8 auf, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kastenrahmen bzw. Gitterturm 9 mit Querstreben 10 und Längsstreben 11 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Grundkörper 8 eine modulare Einheit aus mindestens zwei montierbaren und unzerstörend demontierbaren Modulen. Diese sind z. B. mittels Schraubverbindungen fest und lösbar miteinander verbunden.
Im unteren Bereich des Grundkörpers 8 ist dieser mittels Lagern 12, 13 derart mit dem unteren Ende des Schwenkarms 6 verbunden, dass eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Schwenkarm 6 und dem Grundkörper 8 der Vorrichtung 1 möglich ist. Der Schwenkarm 6 ist vorzugsweise als Gitterleiter 14 mit Querstreben 15 und Längsstreben 16 ausgebildet. Dabei ist es ähnlich wie beim Grundkörper 8 bevorzugt, den Schwenkarm 6 derart als modulare Einheit aus mindestens zwei montierbaren und unzerstörend demontierbaren Modulen auszubilden, dass Schwenkarme 6 bzw. Gitterleitern 14 unterschiedlicher Länge flexibel zum Aufbau unterschiedlich dimensionierter Vorrichtungen 1 zusammengesetzt werden können. Am oberen freien Ende des Schwenkarms 6 ist die Arbeitsplattform 3 mittels Lagern 17, 18 relativ zu dem Schwenkarm 6 schwenkbar gelagert.
Die Arbeitsposition der Arbeitsplattform 3 und entsprechend der Schwenkwinkel 7 des Schwenkarms 6 wird mittels eines Seils 19 definiert bzw. festgelegt. Das Seil 19 ist Teil einer Seilwinde 20, die am Grundkörper 8 der Vorrichtung 1 befestigt ist. Die Seilwinde 20 weist dabei eine Seilrolle 21 auf, über die das Seil 19 beim Ausfahren bzw. Einfahren des Schwenkarms 6 läuft. Zur Sicherung des Schwenkarms 6 und der Arbeitsplattform 3 ist die Seilwinde 20 ferner mit einer Fangvorrichtung 22 versehen, die ein ungewolltes Wegschwenken des Schwenkarms 6 verhindert.
Eine weitere Seilwinde 23 steht mit einer Seilrolle 24 und einem Seil 25 in Verbindung, wobei diese Seilwinde 23 zum Anheben und Absenken der Vorrichtung 1 in vertikaler Richtung dient. Das Seil 25 ist Teil einer Aufhängevorrichtung 26 und greift an der Gondel 27 (siehe 3) der Windenergieanlage 2 an. Zur Sicherung der Vorrichtung 1 ist die Seilwinde 23 mit einer Fangvorrichtung 22 versehen, die ein ungewolltes Ablassen der Vorrichtung 1 verhindert. Es versteht sich, dass die Seile 19, 25 auch als mehrere Seile – insbesondere als ein aus Fahrseil und Sicherheitsseil bestehendes Seilpaar – ausgebildet sein können, wie dies anhand der doppelten Linienführung in den 1 und 2 dargestellt ist.
Zum Sichern der Vorrichtung 1 an dem Turm 28 (siehe 3, 4) weist die Vorrichtung 1 vorzugsweise äußere Abstützrollen 29 und innere Abstützrollen 30 auf. Diese sind vorzugsweise aus Gummi ausgebildet. Die Abstützrollen sind an Abstandhaltern drehbar gelagert. Zur sicheren Verbindung der Abstützrollen 29, 30 weisen diese vorzugsweise Elektromagneten auf, mittels derer diese mit dem Turm 28 bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage 2 verbunden sind. Im Falle der Ausbildung der Windenergieanlage 2 mit einem Gittermasten anstelle des Turms 28 sind die Abstützrollen 29, 30 durch Abstützkufen ersetzt, die sich gleitend an dem Gittermasten der Windenergieanlage 2 abstützen.
3 lässt insbesondere die Windenergieanlage 2 mit ihrem Turm 28 und einem Rotorblatt 31 gut erkennen. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine Windenergieanlage 2 mit einer Höhe des Turms 28 von 100 m. Der horizontale Abstand der Spitze des Rotorblatts 31 von der Oberfläche des Turms 28 beträgt dabei 8 m.
Wie insbesondere 4 erkennen lässt, können Wartungsarbeiten oder dergleichen an einer solchen Windenergieanlage 2 mit einer Vorrichtung 1 mit einem Schwenkarm 6 der Länge von 12 m durchgeführt werden, wobei der Schwenkwinkel 7 dabei 30° beträgt. Die Länge des Grundkörpers 8 der Vorrichtung 1 beträgt in diesem Beispiel 14,5 m. Bei einer Ausbildung wesentlicher Komponenten der Vorrichtung 1 – insbesondere der Arbeitsplattform 3, des Schwenkarms 6 sowie des Grundkörpers 8 – aus Aluminium ergibt sich somit eine Masse von etwa 400–600 kg bei einer zulässigen Nutzlast von etwa 100–120 kg. Eine derartige Vorrichtung 1 kann somit – insbesondere bei modularer Bauweise – in einem üblichen Lkw transportiert und vor Ort ohne besondere Hilfsmittel montiert werden.

1: Vorrichtung
2: Windenergieanlage
3: Arbeitsplattform
4: Person
5: Arbeitskorb
6: Schwenkarm
7: Schwenkwinkel
8: Grundkörper
9: Gitterturm
10: Querstrebe
11: Längsstrebe
12: Lager
13: Lager
14: Gitterleiter
15: Querstrebe
16: Längsstrebe
17: Lager
18: Lager
19: Seil
20: Seilwinde
21: Seilrolle
22: Fangvorrichtung
23: Seilwinde
24: Seilrolle
25: Seil
26: Aufhängevorrichtung
27: Gondel
28: Turm
29: Abstützrolle
30: Abstützrolle
31: Rotorblatt
32: Fangvorrichtung

Claims

Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage, mit einer Arbeitsplattform (3) zur Aufnahme einer Person (4) zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage (2), wobei die Arbeitsplattform (3) in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplattform (3) an einem Schwenkarm (6) der Vorrichtung (1) derart befestigt ist, dass aus einer Änderung des Schwenkwinkels (7) des Schwenkarms (6) eine Änderung der Arbeitsposition der Arbeitsplattform (3) resultiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiterhin einen Grundkörper (8) aufweist und dass der Schwenkarm (6) im unteren Bereich des Grundkörpers (8) schwenkbar mit dem Grundkörper (8) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiterhin ein Seil (19) aufweist, das derart mit dem Schwenkarm (6) verbunden ist, dass es eine Änderung des Schwenkwinkels (7) des Schwenkarms (6) verhindert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplattform (3) relativ zu dem Schwenkarm (6) schwenkbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (6) als modulare Einheit aus mindestens zwei montierbaren und unzerstörend demontierbaren Modulen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) als modulare Einheit aus mindestens zwei montierbaren und unzerstörend demontierbaren Modulen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) eine Mehrzahl von Abstützrollen (29, 30) aufweist, die zum Abstützen der Vorrichtung (1) an dem Turm (28) der Windenergieanlage (2) und zum Verfahren der Vorrichtung (1) relativ zu dem Turm (28) der Windenergieanlage (2) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) eine Mehrzahl von Abstützkufen aufweist, die zum Abstützen der Vorrichtung (1) an dem Gittermast der Windenergieanlage (2) und zum Verfahren der Vorrichtung (1) relativ zu dem Gittermast der Windenergieanlage (2) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützrollen (29, 30) bzw. die Abstützkufen Magnete aufweisen, die zum Sichern der Vorrichtung (1) an dem Turm (28) bzw. dem Gittermasten der Windenergieanlage (2) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung (1) weiterhin eine Aufhängevorrichtung (26) aufweist, die zum Angreifen an der Gondel (27) der Windenergieanlage (2) ausgebildet ist.