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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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STAND DER TECHNIK
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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.
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Eine
Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage ist aus der deutschen
Patentanmeldung
DE
43 39 638 A1 bekannt. Die Vorrichtung weist eine Arbeitsplattform
zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von Arbeiten an der Windenergieanlage
auf, wobei die Arbeitsplattform in mehrere Positionen verfahrbar
ausgebildet ist. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Grundkörper zum
Abstützen der
Vorrichtung an der Windenergieanlage und zum Verfahren der Vorrichtung
relativ zu der Windenergieanlage auf.
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Eine
weitere Vorrichtung zum Befahren einer Windenergieanlage ist aus
der japanischen Patentanmeldung
JP 2004293455 A bekannt. Die Vorrichtung weist
eine Arbeitsplattform zur Aufnahme einer Person zur Durchführung von
Arbeiten an der Windenergieanlage auf, wobei die Arbeitsplattform
in mehrere Arbeitspositionen verfahrbar ausgebildet ist. Weiterhin
weist die Vorrichtung einen Grundkörper zum Abstützen der
Vorrichtung an der Windenergieanlage und zum Verfahren der Vorrichtung
relativ zu der Windenergieanlage auf.
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Weiterhin
ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 197 41 988 A1 ein Kran
zum Aufbau von Windenergieanlagen bekannt. Der Kran weist einen Grundkörper auf,
an dem im unteren Bereich ein Schwenkarm schwenkbar angeordnet ist.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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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.
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LÖSUNG
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Die
Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1 gelöst.
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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.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
sind. 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.
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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.
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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.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert
und beschrieben.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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2 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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3 zeigt
eine Seitenansicht der an einer Windenergieanlage befestigten erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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4 zeigt
ein Detail aus 3.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 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