DE102008019680A1 - Inspection platform for wind turbine rotor blades comprises square frame made up of hinged sections which is fitted with opening system, allowing it to be fitted round blade and hauled up it on cables - Google Patents

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Norbert Dr. Elkmann
Tilo Förster
Torsten Felsch
Markus Fritzsche
Roland Behrens
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Abstract

The inspection platform for wind turbine rotor blades comprises a square frame (20) made up of hinged sections (1 - 5). This is fitted with an opening system (15) which allows it to be fitted round a blade and hauled up it on cables. An independent claim is included for a method for inspecting wind turbine rotor blades using the platform.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermöglichen des Zugangs zu einer sich hoch über den Boden erstreckenden Anordnung zum Zwecke ihrer Inspektion und/oder Wartung, insbesondere zu Rotorblättern einer Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein Verfahren zum Installieren einer solchen Vorrichtung.The The invention relates to a device for enabling the Access to a high above the ground Arrangement for the purpose of its inspection and / or maintenance, in particular to rotor blades of a wind turbine according to the preamble of the main claim and a method for installing such Contraption.

Windenergieanlagen werden zunehmend zur Energiegewinnung eingesetzt. Damit sie zuverlässig funktionieren, müssen regelmäßig gewartet werden. Besonders die Rotorblätter der Anlage unterliegen sehr großen Belastungen und bedürfen regelmäßiger Kontrolle. Der Zugang zu den Rotorblättern für Wartungs- und Inspektionsarbeiten gestaltet sich jedoch aufgrund der großen Höhe der Anlage sehr schwierig. Der schnelle, sichere und zugleich automatisierbare Zugang zum Rotorblatt und das Erreichen aller Blattbereiche ist derzeit nur unzureichend gelöst.Wind turbines are increasingly used for energy production. To be reliable work regularly. Especially the rotor blades of the system are very subject large loads and require more regular Control. Access to the rotor blades for Maintenance and inspection work, however, is due to the high altitude of the complex very difficult. Of the fast, safe and at the same time automatable access to the rotor blade and reaching all leaf areas is currently insufficient solved.

Der bisherige Zugang zu den Rotorblättern erfolgt zum größten Teil manuell, d. h. Personen werden durch Hilfsmittel bis direkt an das Rotorblatt gebracht und können dort entsprechende Arbeiten ausführen. Dabei werden drei mögliche Varianten angewandt, von denen eine die Arbeit per bodengestützter Hebebühne ist. Eine am Boden stehende Hebebühne, z. B. auf einem LkW, hebt eine Arbeitsplattform bis zum Rotorblatt nach oben. Auf der Arbeitsplattform befinden sich eine oder mehrere Personen, die Arbeiten am Rotorblatt ausführen können. Problematisch dabei sind die hohen Kosten dieser Variante, sowie eine für viele Windenergieanlagen zu geringe maximale Einsatzhöhe.Of the previous access to the rotor blades is the largest Manual part, d. H. Persons are helped by aids right up to brought to the rotor blade and can there corresponding Doing work. There are three possible Variants applied, one of which is the work by ground-based lift is. A standing on the ground lift, z. B. on one LkW, lifts a working platform up to the rotor blade. On The work platform contains one or more persons working can run on the rotor blade. Problematic Here are the high costs of this variant, as well as a for many wind turbines too low maximum deployment height.

Eine weitere Variante ist die Wartung bzw. Inspektion per Industriekletterer. Dabei seilen sich Industriekletterer von der Turmspitze bzw. der Rotorblattnabe entlang eines Rotorblatts nach unten ab. Auf dem Wege nach unten können Arbeiten am Rotorblatt ausgeführt werden. Dem geringen Einsatz an Material zur Selbstsicherung der Kletterer stehen jedoch eine sehr eingeschränkte Bewegungsmöglichkeit und eine begrenzte Transportkapazität an Werkzeugen und Inspektionsgeräten entgegen.A another variant is the maintenance or inspection by industrial climber. Here, industrial climbers rope from the spire or the Rotor blade hub along a rotor blade down from. On the Paths down can be done on the rotor blade become. The low use of material for self-assurance of Climbers are, however, a very limited possibility of movement and a limited transport capacity of tools and Contrary to inspection equipment.

Schließlich werden die Arbeiten mit Hilfe von manueller Arbeitsplattformen durchgeführt, wobei Seile an der Turmspitze oder Rotorblattnabe befestigt und zum Boden herabgelassen werden. An diesen Seilen wird eine Arbeitsplattform nach oben gezogen, die Arbeiten am Rotorblatt ausführen können. Diese Plattformen sind als starrer Rahmen, der das Rotorblatt um schließt, ausgeführt. Ein Beispiel ist in der DE 20 2005 019 439 U1 offenbart. Ein anderes Beispiel, bei dem eine Arbeitsbühne aus über Schwenkgelenke um eine zur Arbeitsebene im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Schwenkachse schwenkbar miteinander verbundenen Teilplattformen besteht, ist in der DE 103 11 674 A1 beschrieben. Bedingt durch den Personentransport können diese Plattformen nur in horizontaler Lage arbeiten. Dies macht eine zusätzliche Mechanik nötig, die die Plattform an den veränderlichen Rotorblattquerschnitt anpasst. Alle bekannten eingesetzten Arbeitsplattformen sind turmgeführt, d. h. sie drücken sich mit einer mechanischen Konstruktion vom Turm ab, um alle Bereiche des Rotorblatts zu erreichen. Dies hat zum Nachteil, dass bei Schwingungen des Rotorblatts eine Relativbewegung zwischen Plattform und Rotorblatt auftreten kann.Finally, the work is carried out with the help of manual work platforms, with ropes attached to the spire or rotor hub and lowered to the ground. On these ropes a working platform is pulled up, which can perform work on the rotor blade. These platforms are designed as a rigid frame that closes the rotor blade around. An example is in the DE 20 2005 019 439 U1 disclosed. Another example in which a working platform consists of swivel joints pivotably connected to one another about a pivot axis substantially perpendicular to the working plane pivotal sub-platforms is in the DE 103 11 674 A1 described. Due to the transport of passengers, these platforms can only work in a horizontal position. This requires an additional mechanism that adapts the platform to the variable rotor blade cross-section. All known working platforms are tower-guided, ie they press with a mechanical construction from the tower to reach all areas of the rotor blade. This has the disadvantage that a relative movement between the platform and the rotor blade can occur during oscillations of the rotor blade.

Bei den beschriebenen Zugangsvarianten kann jeweils nur ein einzelnes Rotorblatt bearbeitet werden. Dieses Rotorblatt muss dazu senkrecht nach unten, parallel zum Turm stehen. Der Wechsel auf ein neues Rotorblatt erfolgt durch vollständiges Entfernen aller Teile an der Windenergieanlage und anschließendes Drehen des Rotors der Windenergieanlage, bis das nächste Rotorblatt in Zugangsposition ist. Danach müssen alle für den Zugang benötigten Mittel neu installiert werden.at The described access variants can each only a single Rotor blade to be processed. This rotor blade must be perpendicular to below, parallel to the tower. The change to a new rotor blade done by completely removing all parts on the Wind turbine and then turning the rotor the wind turbine until the next rotor blade in access position is. After that, all need to access Funds to be reinstalled.

Aus der DE 103 30 426 B4 ist eine Vorrichtung zur Inspektion der Rotorblätter einer Windenergieanlage bekannt, die zweigelenkig zueinander angeordnete Schenkel umfasst, wobei an den beiden Schenkeln ein Halteband befestigt ist und einer der beiden Schenkel mit einer zum Spannen des Haltebandes dienenden Einrichtung versehen ist. Die Schenkel werden an Seilen an dem Rotorblatt herabgelassen bzw. angehoben, wobei Führungsrollen an den Schenkeln angebracht sind, die einen Mindestabstand zwischen Rotorblattfläche und Schenkeln gewährleisten. Weiterhin sind die Schenkel mit Sensoren oder Werkzeugen versehen, mit denen Beschädigungen erkannt oder Arbeiten ausgeführt werden.From the DE 103 30 426 B4 a device for inspection of the rotor blades of a wind turbine is known, the zweigelenkig to each other arranged leg comprises, wherein on the two legs, a tether is attached and one of the two legs is provided with a means for tensioning the tethering device. The legs are lowered on ropes on the rotor blade, with guide rollers attached to the legs to ensure a minimum clearance between the rotor blade surface and legs. Furthermore, the legs are provided with sensors or tools with which damage is detected or work carried out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ermöglichen des Zugangs zu einer sich hoch über dem Boden erstreckenden Anordnung zu schaffen, die einfach zu installieren ist und relativ einfach in ihrem Aufbau ist und eine schnelle Inspektion der Anordnung gestattet.Of the Invention is based on the object, a device for enabling access to a high above the ground extending To create an arrangement that is easy to install and relative is simple in its construction and a quick inspection of the arrangement allowed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs und des Nebenanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.These The object is achieved by the characterizing Features of the main claim and the subsidiary claim in connection solved with the features of the preamble.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.By the measures specified in the dependent claims Advantageous developments and improvements are possible.

Dadurch, dass die Rahmenkonstruktion, die um die Anordnung herum an Seilen anhebbar und absenkbar ist, als mehrteiliger Rahmen ausgebildet ist, dessen Teile zumindest teilweise gelenkig miteinander verbunden sind und dass mindestens zwei Teile des Rahmens einen Mechanismus zum Öffnen und Schließen des Rahmens aufweisen, ist es möglich, den in der Arbeitsposition die Anordnung, z. B. das Rotorblatt einer Windenergieanlage umgreifenden geschlossenen Rahmen zu öffnen und vom Umfang der Anordnung zumindest teilweise wegzuschwenken, wodurch die Vorrichtung beim Wechsel der Anordnung, d. h. beim Wechseln auf ein neues Rotorblatt nicht zwischenzeitlich am Boden abgesetzt wer den muss. Dies senkt den Installationsaufwand an der Windenergieanlage und erhöht die Inspektionsgeschwindigkeit. Die Vorrichtung ist im vorliegenden Falle an der Windenergieanlage parkbar, wenn die den Rahmen tragenden Teile ausschließlich am Turm bzw. im Maschinenhaus befestigt werden. Der Rotor der Windenergieanlage kann sich dann drehen, wenn der Rahmen geöffnet und Teile des Rahmens, im speziellen Ausführungsbeispiel die langen Traversen abgesenkt werden.By virtue of the fact that the frame construction, which can be lifted on ropes around the arrangement, and can be lowered, is designed as a multi-part frame whose parts are at least partially hinged together and that at least two parts of the frame have a mechanism for opening and closing the frame, it is possible in the working position, the arrangement, for. B. open the rotor blade of a wind turbine encompassing closed frame and at least partially wegzuschwenken the scope of the arrangement, whereby the device when changing the arrangement, ie when changing to a new rotor blade not temporarily deposited on the ground who has the. This reduces the installation work on the wind turbine and increases the inspection speed. In the present case, the device can be parked on the wind energy plant if the parts carrying the frame are fastened exclusively to the tower or in the machine house. The rotor of the wind turbine can then rotate when the frame is opened and parts of the frame, in the specific embodiment, the long trusses are lowered.

In vorteilhafter Weise ist zwischen mindestens zwei Rahmenteilen ein Gelenk mit einem rotatorischen Freiheitsgrad vorgesehen, derart, dass ein Teil in Bezug auf das andere Teil aus der Rahmenebene, vorzugsweise bis zu einer Stellung senkrecht zur Rahmenebene schwenkbar ist. In einer anderen Ausführungsform ist das Gelenk derart vorgesehen, dass ein Teil in Bezug auf das andere in der Rahmenebene geschwenkt werden kann. Dies ermöglicht, wie schon ausgeführt, dass die Teile des Rahmens in der Ruheposition der Vorrichtung beispielsweise an der Windenergieanlage in die die Drehung der Rotorblätter nicht störende Stellung gebracht werden können.In Advantageously, between at least two frame parts a Provided with a rotational degree of freedom, such that part with respect to the other part from the frame level, preferably pivotable up to a position perpendicular to the frame plane is. In another embodiment, the joint is such provided that one part in relation to the other in the frame level can be swiveled. This allows, as already stated, that the parts of the frame in the rest position of the device, for example at the wind turbine in which the rotation of the rotor blades not disturbing position can be brought.

Vorteilhafterweise werden die zwei Teile des Rahmens durch den Mechanismus zum Öffnen und Schließen gleichzeitig mechanisch gekoppelt.advantageously, The two parts of the frame are opened by the mechanism and closing mechanically coupled simultaneously.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass zumindest an einem der Teile ein angetriebener Schlitten angebracht ist, an dem Objekte zur Inspektion und/oder Wartung angeordnet sind. Solche Objekte können Sensoren, wie eine Kamera, sonstige optische Sensoren, Ultraschallsensoren oder dergleichen, aber auch Werkzeuge zur Reinigung und Reparatur sein, wobei vorteilhafterweise mehrere Schlitten vor gesehen sind, die auf Schienen laufen. Auf diese Weise wird die Inspektionsgeschwindigkeit erhöht, die Inspektion ist an mehreren Seiten des Rotorblatts möglich und es sind keine manuellen Arbeiten am Rotorblatt bzw. an der Anordnung in der großen Höhe erforderlich, wenn die Seile einmal angebracht sind.One particularly advantageous embodiment provides that at least on one of the parts mounted a driven carriage is, are arranged on the objects for inspection and / or maintenance. Such objects can be sensors, such as a camera, miscellaneous optical sensors, ultrasonic sensors or the like, but also Be tools for cleaning and repair, where advantageously several Sledges are seen running on rails. In this way the inspection speed is increased, the inspection is possible on several sides of the rotor blade and it is No manual work on the rotor blade or on the arrangement in the high altitude required when the ropes once are attached.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind innerhalb des Rahmens an den Teilen Führungen zur Führung an der zu inspizierenden und/oder wartenden Anordnung befestigt, die vorteilhafterweise Rollen oder Kufen aufweisen und zumindest teilweise verschieblich oder schwenkbar sind. Dadurch kann der Rahmen jeweils eng geführt an der als Rotorblatt ausgebildeten Anordnung bewegt werden und auch bei Schrägstellung des Rahmens während des Betriebs ist keine zusätzliche Mechanik notwendig, um die Vorrichtung am Rotorblatt zu fixieren.In an advantageous embodiment are within the Frame on the parts guides to guide attached to the inspected and / or waiting arrangement, the advantageously have rollers or runners and at least partially displaced or are pivotable. As a result, the frame can be tightly guided be moved to the arrangement designed as a rotor blade and even when tilting the frame during the Operation, no additional mechanics is necessary to the Fix device on the rotor blade.

Vorteilhafterweise sind am Rahmen Seileinzuggeräte befestigt, die beispielsweise als Seilwinden ausgebildet sind und die auf den Teilen verschieblich und/oder zur Rahmenebene verschieblich angeordnet sein können. Durch die Möglichkeit, die Position der Seilwinden zu verändern, kann die Vorrichtung an verschiedene Windenergieanlagen bzw. -anordnungen angepasst werden. Durch Ändern der Seillängen mit den Seilwinden wird die Schrägstellung der langen Traversen stets so beeinflusst, dass die Rotorblattführungen ständig Kontakt zum Rotorblatt haben. Durch Verändern der Seillängen kann die Vorrichtung entlang des Rotorblatts nach oben bzw. nach unten bewegt werden.advantageously, are attached to the frame cable feeders, for example are designed as cable winches and slidable on the parts and / or can be arranged to be displaceable relative to the frame plane. The possibility of changing the position of the winches For example, the device can be adapted to various wind turbines be adjusted. By changing the rope lengths with the winches is the inclination of the long trusses always influenced so that the rotor blade guides constantly Have contact with the rotor blade. By changing the rope lengths the device can move up or down along the rotor blade to be moved down.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Rahmen aus zwei Längstraversen und zwei Quertraversen besteht, die gelenkig miteinander verbunden sind, wobei eine Quertraverse als zwei Schließtraversen ausgebildet ist, die den Mechanismus zum Öffnen und Schließen und zur mechanischen Kopplung aufweisen. Dies ist eine besonders einfache Form, wobei selbstverständlich auch andere Formen des Rahmens denkbar sind, wie beispielsweise halbrunde oder dreieckige Formen.A advantageous embodiment provides that the frame consists of two longitudinal beams and two crossbeams, which are hinged together, with a cross-beam is designed as two closing crosspieces, which is the mechanism for opening and closing and for mechanical Have coupling. This is a particularly simple form where Of course, other forms of the frame conceivable are, such as semicircular or triangular shapes.

Die beschriebenen Teile der Vorrichtung können derart mit Antrieben oder dergleichen versehen werden, dass die Vorrichtung vollständig automatisierbar gestaltet werden kann. Da die Vorrichtung rotorblattgeführt ist, ist keine Relativbewegung zwischen Rotorblatt und Vorrichtung möglich. Die Bewegung auf dem Rotorblatt bzw. der Anordnung ist ohne subjektive Einflüsse des Wartungspersonals und durch sensorgeführte Bewegung stets reproduzierbar. Weiterhin sind die Fixpunkte zur Anbringung der Seile an der Windenergieanlage frei wählbar.The described parts of the device can be so with drives or the like, that the device completely can be made automatable. Since the device rotor blade is, is no relative movement between the rotor blade and the device possible. The movement on the rotor blade or the arrangement is without subjective influences of the maintenance personnel and by Sensor-guided movement is always reproducible. Farther are the fixed points for attaching the ropes to the wind turbine freely selectable.

Ein besonderer Vorteil ist, dass die zueinander gelenkig gelagerten Teile der Vorrichtung voneinander lösbar sind, so dass die Vorrichtung, wenn notwendig, einfach und ohne Probleme transportiert werden kann.One particular advantage is that the mutually articulated Parts of the device are detachable from each other, so that the device, if necessary, be transported easily and without problems can.

Schließlich kann die Vorrichtung auch zum Einsatz für den Personentransport anpassbar gemacht werden, wobei zusätzlich geeignete Personenhaltesysteme, wie beispielsweise Gondeln oder Hängesitze an dem Rahmen angebracht werden können.After all The device can also be used for passenger transport be made adaptable, with additional suitable personal holding systems, such as gondolas or hanging seats on the frame can be attached.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention is in the drawing and will become more apparent in the following description explained. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, 1 a perspective view of the device according to the invention,

2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, an einer Windenergieanlage entsprechend einer ersten Befestigungsmöglichkeit, 2 a perspective view of the device according to the invention, on a wind turbine according to a first mounting option,

3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, an einer Windenergieanlage entsprechend einer zweiten Befestigungsmöglichkeit, 3 a perspective view of the device according to the invention, on a wind turbine according to a second mounting option,

4 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Stellung bei dem Installationsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Windenergieanlage, 4 a perspective view of the device according to the invention in a first position in the installation process of the device according to the invention to a wind turbine,

5 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Stellung bei dem Installationsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Windenergieanlage, und 5 a perspective view of the device according to the invention in a second position in the installation process of the device according to the invention to a wind turbine, and

6 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer dritten Stellung bei dem Installationsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Windenergieanlage. 6 a perspective view of the device according to the invention in a third position in the installation process of the device according to the invention to a wind turbine.

Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung ist als mehrteiliger, viereckiger Rahmen ausgebildet, der zwei lange Traversen bzw. Längstraversen 2, 3, eine kurze Traverse bzw. Quertraverse 1 und zwei Schließtraversen 4, 5, die gleichfalls eine Quertraverse bilden, aufweist. Zur weiteren Definition wird die Ebene, die vom viereckigen Rahmen definiert wird, als Rahmenebene bezeichnet. Die langen Traversen 2, 3 sind gelenkig mit der kurzen Traverse verbunden und besitzen einen rotatorischen Freiheitsgrad, d. h. sie können aus der Rahmenebene nach unten oder nach oben geschwenkt werden. Das Gelenk ist nicht angetrieben, die Traversen werden, wie weiter unten beschrieben wird, von Seilen angehoben oder abgesenkt. An den Längstraversen 2, 3 ist jeweils eine Schließtraverse 4, 5 gelenkig angeordnet, d. h. die Schließtraversen 4, 5 sind jeweils drehbar um die Längsachsen der Längstraversen 2, 3, wobei jeweils ein nicht dargestellter Antrieb vorgesehen ist, die die Drehung der Schließtraversen 4, 5 steuern.In the 1 illustrated device of the invention is designed as a multi-part, square frame, the two long trusses or longitudinal beams 2 . 3 , a short traverse or cross-beam 1 and two closing crossbeams 4 . 5 , which likewise form a cross-beam. For further definition, the plane defined by the quadrangular frame is referred to as the frame plane. The long traverses 2 . 3 are hingedly connected to the short traverse and have a rotational degree of freedom, ie they can be pivoted out of the frame plane downwards or upwards. The joint is not driven, the trusses are, as described below, raised or lowered by ropes. At the longitudinal crossbars 2 . 3 is each a closing crossbar 4 . 5 articulated, ie the closing crosspieces 4 . 5 are each rotatable about the longitudinal axes of the longitudinal beams 2 . 3 , wherein in each case an unillustrated drive is provided, which is the rotation of the closing crosspieces 4 . 5 Taxes.

Die Schließtraversen 4, 5 umfassen einen Schließmechanismus 15, der in die Schließtraversen integriert ist und einerseits die Funktion hat, die beiden Schließtraversen 4, 5 mechanisch miteinander zu koppeln bzw. zu verbinden und andererseits diese Verbindung zu lösen, damit die Schließtraversen geschwenkt werden können. Der Schließmechanismus 15 besitzt für diese Funktionen einen Antrieb. Die Längstraversen 2, 3 weisen Linearführungen 13', 14' auf, an denen Schlitten 13, 14 verschiebbar gelagert sind und die durch nicht dargestellte Antriebe bewegt werden. An diesen Schlitten 13, 14 sind Objekte befestigbar, wie Sensoren und Kameras für die Inspektion sowie Arbeitsgerätschaften für die Reinigung und Wartung.The locking crossbeams 4 . 5 include a locking mechanism 15 , which is integrated into the crossbars and on the one hand has the function, the two closing crosspieces 4 . 5 mechanically coupled or connect with each other and on the other hand to solve this connection, so that the closing crosspieces can be pivoted. The locking mechanism 15 has a drive for these functions. The longitudinal beams 2 . 3 have linear guides 13 ' . 14 ' on which sledges 13 . 14 are slidably mounted and are moved by drives not shown. At this sledge 13 . 14 Objects can be fixed, such as sensors and cameras for inspection, as well as tools for cleaning and maintenance.

Am Rahmen, d. h. an den Längstraversen 7, 8 und der Quertraverse 1 sind vier Seileinzuggeräte, z. B. Seilwinden 7, 8, 9, 11 angeordnet, wobei die Seilwinden 7, 8 ebenfalls über Führungen in Längsrichtung verschiebbar sind. Die an der Quertraverse 1 befestigten Seilwinden 9, 11 sind jeweils auf einem Abstandshalter 17 gelagert, die jeweils senkrecht zur Längsachse des Querträgers 1 an diesem angeordnet sind und die gleichfalls entlang der Längsachse verschiebbar sind. Auch die Seilwinden 9, 11 sind in ihrer Höhe auf den Abstandshaltern 17 veränderbar. Durch die Möglichkeit, die Seilwinden 7, 8, 9, 11 in ihrer Position bezüglich der Längsachse der Längstraversen 2, 3 und der Querachse sowie der Höhe der Quertraverse 1 einzustellen, kann die Vorrichtung an verschiedene Windenergieanlagen angepasst werden.On the frame, ie on the longitudinal beams 7 . 8th and the crossbeam 1 are four cable entry devices, z. B. winches 7 . 8th . 9 . 11 arranged, with the winches 7 . 8th are also displaced via guides in the longitudinal direction. The at the crossbar 1 fixed winches 9 . 11 are each on a spacer 17 mounted, each perpendicular to the longitudinal axis of the cross member 1 are arranged on this and which are also displaceable along the longitudinal axis. Also the winches 9 . 11 are in height on the spacers 17 variable. By the possibility of the winches 7 . 8th . 9 . 11 in their position with respect to the longitudinal axis of the longitudinal beams 2 . 3 and the transverse axis and the height of the crossbar 1 set, the device can be adapted to different wind turbines.

Innerhalb des Rahmens sind Rotorblattführungen 12, 16 angeordnet, die an der Quertraverse 1 bzw. den Schließtraversen 4, 5 befestigt sind. Die Rotorblattführung 12 ist starr ausgeführt und ist zumindest teilweise, ebenso wie die Führung 16 mit Rollen bestückt. Die Rotorblattführung 16 ist zweiteilig ausgebildet und jeweils an den Schließtraversen montiert, wobei gegebenenfalls der Winkel ihrer V-förmigen Anordnung über Antriebe veränderbar sein kann. Die mit Rollen bestückten Führungen 12, 16 stellen aufgrund ihrer Form den Kontakt zu dem Rotorblatt her und ermöglichen eine stabile Bewegung entlang des Rotorblatts auf seiner Oberfläche.Within the frame are rotor blade guides 12 . 16 arranged at the crossbeam 1 or the closing crossbars 4 . 5 are attached. The rotor blade guide 12 is rigid and is at least partially, as well as the leadership 16 equipped with wheels. The rotor blade guide 16 is formed in two parts and each mounted on the closing cross members, wherein optionally the angle of their V-shaped arrangement can be changed via drives. The guides equipped with wheels 12 . 16 Due to their shape, they make contact with the rotor blade and allow a stable movement along the rotor blade on its surface.

An der kurzen Quertraverse 1 sind zwei Turmführungen 6 befestigt, an denen Rollen 10 montiert sind. Diese Führungen dienen dazu, unter bestimmten Betriebsbedingungen den Kontakt des Rahmens zum Turm der Windenergieanlage herzustellen. Die Vorrichtung kann dann über die Rollen an der Turmoberfläche entlang rollen. Der Abstand zwischen den Rollen 10 und der kurzen Traverse 1 kann durch eine angetriebene Mechanik verändert werden, um die Vorrichtung im Betrieb vom Turm ”abzudrücken”.At the short crossbar 1 are two tower guides 6 attached to those rollers 10 are mounted. These guides are used to make the contact of the frame to the tower of the wind turbine under certain operating conditions. The device can then roll over the rollers on the tower surface. The distance between the rollers 10 and the short crossbar 1 can be changed by a powered mechanism to "push" the device from the tower during operation.

Wie aus den 2 und 3 zu erkennen ist, wird der Rahmen 20 über jeweils zwei Seile 18, 19, die an den Seilwinden 7, 8, 9, 11 in ihrer Länge veränderbar befestigt sind an der Windenergieanlage 21 montiert, wobei als Befestigungspunkte dafür Punkte im Maschinenhaus 22 der Windenergieanlage 21 (siehe 2) oder auch Punkte an der Rotorblattnabe, d. h. den Rotorblattschultern 23 (siehe 3) infrage kommen.Like from the 2 and 3 it can be seen, the frame becomes 20 over two ropes each 18 . 19 at the winches 7 . 8th . 9 . 11 Changeable in their length are attached to the wind turbine 21 mounted, as points of attachment for points in the machine house 22 the wind energy plant ge 21 (please refer 2 ) or points on the rotor blade hub, ie the rotor blade shoulders 23 (please refer 3 ) are eligible.

Im Folgenden wird das Verfahren zur Installation der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Windenergieanlage unter Heranziehung der 4 bis 6 näher beschrieben.In the following, the method for installing the device according to the invention on a wind turbine using the 4 to 6 described in more detail.

Zu Beginn des Installationsvorgangs muss die Windenergieanlage 21, wie allgemein üblich, stillgesetzt werden. Ein Rotorblatt 24 steht senkrecht nach unten, parallel zum Turm 25. Vorteilhaft ist es, dass das Rotorblatt 24 zusätzlich in Fahnenstellung gedreht wird, also die Hinterkante des Rotorblatts 24 zum Turm 25 zeigt. Danach werden vier Seile, wie in den 2 und 3 gezeigt, an der Windenergieanlage 21 befestigt. Diese Seile werden nach unten bis zum Boden herabgelassen und in den Seilwinden 7, 8, 9, 11 der am Boden befindlichen Vorrichtung fixiert.At the beginning of the installation process, the wind turbine must 21 , as usual, be shut down. A rotor blade 24 is vertically down, parallel to the tower 25 , It is advantageous that the rotor blade 24 is also rotated in the flag position, so the trailing edge of the rotor blade 24 to the tower 25 shows. After that, four ropes, as in the 2 and 3 shown at the wind turbine 21 attached. These ropes are lowered down to the ground and in the winches 7 . 8th . 9 . 11 fixed to the bottom of the device.

Der Rahmen 20 wird dann nach oben bis in die Höhe des Rotorblattes 24 bewegt, wobei die Bewegung durch Einziehen von Seil mit den angetriebenen Seilwinden 7, 8, 9, 11 durchgeführt und durch Sensoren und einer entsprechenden, in einer Steuereinheit gespeicherten Software gesteuert. Die Steuereinheit ist zumindest teilweise an bzw. im Rahmen angeordnet. Dabei ist es, wie in 4 dargestellt, zweckmäßig, dass die Längstraverse 2, 3 schräg nach unten hängen und die Quertraverse 1 höher als die Längstraversen 2, 3 liegt, damit die Längstraversen 2, 3 nicht mit dem Rotorblatt 24 kollidieren können. Die Schließtraversen 4, 5 sind an den Längstraversen 2, 3 um deren Längsachse in die Offenstellung des Rahmens geschwenkt.The frame 20 then goes up to the height of the rotor blade 24 moved, the movement being by pulling rope with the powered winches 7 . 8th . 9 . 11 performed and controlled by sensors and a corresponding software stored in a control unit. The control unit is at least partially arranged on or in the frame. It is, as in 4 illustrated, appropriate that the longitudinal beam 2 . 3 hang diagonally down and the crossbar 1 higher than the longitudinal bars 2 . 3 lies so that the longitudinal bars 2 . 3 not with the rotor blade 24 can collide. The locking crossbeams 4 . 5 are on the longitudinal bars 2 . 3 pivoted about its longitudinal axis in the open position of the frame.

Je nach Wahl der Fixpunkte an der Windenergieanlage 21 kann die Bewegung nach oben gegebenenfalls mit Kontakt der Rollen 10 der Turmführungen 6 am Turm stattfinden. Ist eine günstige Höhe erreicht, werden die Längstraversen, 2, 3 nach oben geschwenkt, siehe 5, wobei dies durch Einziehen von Seil 18 mit den Seilwinden 7, 8 an den Längstraversen 2, 3 geschieht. Anschließend werden entsprechend 6 die Schließtraversen 4, 5 in die üblicherweise horizontale Lage, d. h. in die Lage der Rahmenebene geschwenkt und mit dem Schließ- und Koppelmechanismus 15 kraftschlüssig miteinander verbunden. Nach dem Schließen und Koppeln der Schließtraversen 4, 5 wird das Rotorblatt 24 vollständig von der Vorrichtung umschlossen, wie in den 2 und 3 gezeigt ist. Durch Ändern der Seillängen mit den Seilwinden 7, 8, 9, 11 wird die Schrägstellung der langen Traversen 2, 3 stets so beeinflusst, dass die Rotorblattführungen 12, 16 ständig Kontakt zum Rotorblatt 24 haben. Bei verschiebbarer bzw. verschwenkbarer Führung 16 werden die Führungsteile üblicherweise bei horizontalem Rahmen so bewegt, dass sie am Rotorblatt anliegen.Depending on the choice of fixed points on the wind turbine 21 may move upwards if necessary with contact of the rollers 10 the tower guides 6 take place at the tower. If a favorable height is reached, the longitudinal beams, 2 . 3 panned up, see 5 by pulling in the rope 18 with the winches 7 . 8th on the longitudinal beams 2 . 3 happens. Then be accordingly 6 the locking crossbeams 4 . 5 in the usually horizontal position, ie pivoted in the position of the frame plane and with the closing and coupling mechanism 15 positively connected with each other. After closing and coupling the closing crosspieces 4 . 5 becomes the rotor blade 24 completely enclosed by the device, as in the 2 and 3 is shown. By changing the rope lengths with the winches 7 . 8th . 9 . 11 becomes the inclination of the long traverses 2 . 3 always influenced so that the rotor blade guides 12 . 16 Constantly in contact with the rotor blade 24 to have. With displaceable or pivotable guide 16 The guide parts are usually moved in a horizontal frame so that they rest against the rotor blade.

Die Bewegung entlang des Rotorblatts 24 nach oben bzw. nach unten wird durch Veränderung der Seillängen der Seile 18, 19 hervorgerufen. Für die Inspektion bzw. Wartung werden die Schlitten 13, 14 den Linearführungen 13', 14' entlang bewegt, wobei dies schrittweise über die Höhe des Rotorblattes 24 oder auch bei kontinuierlicher Bewegung nach oben oder nach unten stattfinden kann.The movement along the rotor blade 24 Up or down is by changing the rope lengths of the ropes 18 . 19 caused. For the inspection or maintenance, the carriages 13 . 14 the linear guides 13 ' . 14 ' moving along, taking this stepwise over the height of the rotor blade 24 or can take place with continuous movement upwards or downwards.

Das Entfernen der Vorrichtung bzw. des Rahmens 20 vom Rotorblatt 24 wird in umgekehrter Reihenfolge zum Ansetzen durchgeführt, wobei abhängig von der Art der Befestigung der Seile 18, 19 an der Windenergieanlage 21 die Vorrichtung mit geöffnetem Rahmen und abgesenkten Längstraversen 2, 3 an der Windenergieanlage 21 ”geparkt” werden kann.The removal of the device or the frame 20 from the rotor blade 24 is carried out in the reverse order of preparation, depending on the type of attachment of the ropes 18 . 19 at the wind turbine 21 the device with open frame and lowered longitudinal beams 2 . 3 at the wind turbine 21 "Parked" can be.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden die kurzen Traversen 1, 4, 5 und die langen Traversen 2, 3 eine viereckige Grundform in der Ansicht von oben. Es ist jedoch auch möglich, eine andere Form zu wählen, beispielsweise den Bereich der kurzen Traversen konstruktiv halbrund, dreieckig oder dergleichen zu gestalten. Dadurch würden sich auch die Gelenke zwischen kurzen und langen Traversen ändern. Die aus zwei Schließtraversen 4, 5 bestehende Quertraverse kann auch einstückig ausgebildet werden, wobei dann der Schließmechanismus im Bereich einer Längstraverse liegt.In the described embodiment, the short trusses form 1 . 4 . 5 and the long traverses 2 . 3 a square basic shape in the view from above. However, it is also possible to choose a different shape, for example, the area of the short trusses constructively semicircular, triangular or the like. This would also change the joints between short and long traverses. The from two closing crosspieces 4 . 5 existing crossbeam can also be integrally formed, in which case the locking mechanism is located in the region of a longitudinal beam.

Der Betrieb ist auch mit einer geänderten Anzahl von Seilwinden, z. B. drei denkbar und möglich. im Bereich der kurzen Traverse würde sich dann nur eine Winde befinden.Of the Operation is also possible with a changed number of winches, z. B. three conceivable and possible. in the area of the short traverse then only one winch would be.

In einer anderen Ausführungsform ist denkbar, dass die Seilwinden sich am Boden befinden und nicht an der Vorrichtung, in diesem Falle würden die Seile vom Boden über eine Umlenkvorrichtung auf dem Turm 25 zum Rahmen 20 bzw. zur erfindungsgemäßen Vorrichtung geführt.In another embodiment, it is conceivable that the winches are located on the ground and not on the device, in this case, the ropes from the ground via a deflection device on the tower 25 to the frame 20 or led to the device according to the invention.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Schlitten 13, 14 vorgesehen, um Sensoren oder Wartungsgerätschaften an dem Rotorblatt 24 vorbeizubewegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch zum Einsatz für den Personentransport verändert werden, wobei dazu zusätzlich geeigneten Personenhaltesysteme, beispielsweise an Schlitten, angebracht werden, wie Gondeln, Stühle oder dergleichen.In the embodiment described above, the carriages 13 . 14 provided to sensors or maintenance equipment on the rotor blade 24 move past. However, the device according to the invention can also be changed for use in passenger transport, to which in addition suitable personal holding systems, for example on sledges, are attached, such as gondolas, chairs or the like.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde anhand einer Windenergieanlage beschrieben, sie kann aber auch an anderen langen, dünnen Objekten, wie Schornsteine oder dergleichen verwendet werden.The Inventive device was based on a Wind turbine, but it can also be used on other long, thin objects, such as chimneys or the like can be used.

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Claims (17)

Vorrichtung zum Ermöglichen des Zugangs zu einer sich hoch über den Boden erstreckenden Anordnung zum Zwecke ihrer Inspektion und/oder Wartung, insbesondere zu Rotorblättern einer Windenergieanlage, mit einer Rahmenkonstruktion, die um die Anordnung herum vorgesehen ist und an Seilen anhebbar und absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion als mehrteiliger Rahmen (20) ausgebildet ist und die Teile (1, 2, 3, 4, 5) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei mindestens zwei Teile (4, 5) des Rahmens (20) einen Mechanismus (15) zum öffnen und Schließen des Rahmens (20) aufweisen.Device for facilitating access to an arrangement extending high above the ground for the purpose of its inspection and / or maintenance, in particular to wind turbine rotor blades, comprising a frame structure which is provided around the assembly and which can be raised and lowered by ropes, characterized in that the frame construction as a multi-part frame ( 20 ) and the parts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 ) are hinged together, with at least two parts ( 4 . 5 ) of the frame ( 20 ) a mechanism ( 15 ) for opening and closing the frame ( 20 ) exhibit. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Rahmenteilen (1, 2, 3, 4, 5) ein Gelenk mit einem rotatorischen Freiheitsgrad vorgesehen ist, derart, dass ein Teil in Bezug auf das andere Teil aus oder in der Rahmenebene schwenkbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that between at least two frame parts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 ) is provided with a rotational degree of freedom, such that one part is pivotable with respect to the other part of or in the frame plane. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (15) zum öffnen und Schließen gleichzeitig als Mechanismus zur mechanischen Kopplung der zwei Teile des Rahmens ausgebildet ist.Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the mechanism ( 15 ) is designed to open and close at the same time as a mechanism for mechanically coupling the two parts of the frame. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (15) zum Öffnen und Schließen einen Antrieb umfasst.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mechanism ( 15 ) comprises a drive for opening and closing. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem der Teile (1, 2, 3, 4, 5) ein angetriebener Schlitten (13, 14) angebracht ist, an dem Objekte zur Inspektion und/oder Wartung angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least on one of the parts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 ) a powered carriage ( 13 . 14 ) is attached, are arranged on the objects for inspection and / or maintenance. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Rahmens an den Teilen (4, 5, 1) Führungen (12, 16) zur Führung an der zu inspizierenden und/oder wartenden Anordnung befestigt sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that within the frame on the parts ( 4 . 5 . 1 ) Guides ( 12 . 16 ) are attached to the guide on the inspected and / or waiting arrangement. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (12, 16) Rollen oder Kufen aufweisen.Device according to claim 6, characterized in that the guides ( 12 . 16 ) Have rollers or runners. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (20) Seileinzugsgeräte (7, 8, 9, 11) befestigt sind.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the frame ( 20 ) Cable pulling devices ( 7 . 8th . 9 . 11 ) are attached. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seileinzugsgeräte, vorzugsweise Seilwinden (7, 8, 9, 11) in der Rahmenebene und/oder zu der Rahmenebene verschieblich angeordnet sind.Apparatus according to claim 8, characterized in that the cable pulling devices, preferably winches ( 7 . 8th . 9 . 11 ) are arranged displaceably in the frame plane and / or to the frame plane. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (20) zwei Längstraversen (2, 3) und zwei Quertraversen (1, 4, 5), die die Teile des Rahmens bilden, aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the frame ( 20 ) two longitudinal beams ( 2 . 3 ) and two crossbeams ( 1 . 4 . 5 ), which form the parts of the frame, which are hinged together. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Quertraversen als zwei Schließtraversen (4, 5) ausgebildet ist, die den Mechanismus (15) zum Öffnen und Schließen aufweisen.Device according to Claim 10, characterized in that one of the transverse members is designed as two locking cross-pieces ( 4 . 5 ) is formed, the mechanism ( 15 ) for opening and closing. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließtraversen (4, 5) um die Längsachse der Längstraversen (2, 3), vorzugsweise von einem Antrieb angetrieben, drehbar sind.Apparatus according to claim 11, characterized in that the closing crosspieces ( 4 . 5 ) about the longitudinal axis of the longitudinal beams ( 2 . 3 ), preferably driven by a drive, are rotatable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (12, 16) mit den Quertraversen (1, 4, 5) verbunden sind, wobei die Schließtraverse mit jeweils einem Führungsteil einer zweiteilig ausgebildeten Führung (16) verbunden sind.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the guides ( 12 . 16 ) with the crossbars ( 1 . 4 . 5 ), wherein the closing cross-piece, each with a guide part of a two-part guide ( 16 ) are connected. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Führungen (1, 4, 5) in Bezug auf den Rahmen (20) verschiebbar oder schwenkbar ausgeführt sind.Device according to one of claims 6 to 13, characterized in that at least one of the guides ( 1 . 4 . 5 ) in relation to the framework ( 20 ) are designed to be displaceable or pivotable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rahmen (20) und/oder an dem oder den Schlitten (13, 14) mindestens eine Personenhaltevorrichtung anbringbar ist.Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the frame ( 20 ) and / or on the carriage (s) ( 13 . 14 ) at least one person holding device is attachable. Verfahren zum Installieren der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 an der Anordnung, insbesondere an einem Rotorblatt einer Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass Seile (18, 19), die mit dem Rahmen (20) verbindbar sind, an der Anordnung und/oder einem der Anordnung zugeordnet zugeordneten feststehenden Strukturteil befestigt werden, das an den Seilen (18, 19) der Rahmen (20) in die Höhe gezogen oder aus der Höhe abgelassen wird, wobei der Rahmen (20) durch Öffnen des Mechanismus (15) zum Öffnen und Schließen geöffnet ist und mindestens zwei Teile (2, 3) über Gelenke zu mindestens einem dritten Teil (1) aus der Rahmenebene heraus nach unten geschwenkt sind, dass in der gewünschten Position des Rahmens (20) in Bezug auf die Anordnung (24) die abgesenkten Teile (2, 3) in die Rahmenebene geschwenkt werden, die mit dem Mechanismus (15) zum Öffnen und Schließen versehenen Teile (4, 5) in die Schließposition gebracht werden und der Mechanismus geschlossen wird, derart, dass ein die Anordnung umgreifender Rahmen entsteht.Method for installing the device according to one of claims 1 to 15 on the arrangement, in particular on a rotor blade of a wind turbine, characterized in that ropes ( 18 . 19 ), with the frame ( 20 ) are attached to the arrangement and / or one of the arrangement assigned associated fixed structural part attached to the ropes ( 18 . 19 ) the frame ( 20 ) is raised or lowered from the height, the frame ( 20 ) by opening the mechanism ( 15 ) is open for opening and closing and at least two parts ( 2 . 3 ) via joints to at least a third part ( 1 ) are pivoted out of the frame plane downwards, that in the desired position of the frame ( 20 ) with regard to the arrangement ( 24 ) the lowered parts ( 2 . 3 ) are pivoted in the frame plane, which with the mechanism ( 15 ) for opening and closing provided parts ( 4 . 5 ) are brought into the closed position and the mechanism is closed, such that a frame enclosing the assembly is formed. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Längstraversen (2, 3) in Bezug auf eine Quertraverse (1) um die Achse der Quertraverse schräg oder senkrecht nach unten oder oben in Richtung Boden geschwenkt werden, wobei die Schließtraversen (4, 5) voneinander weg geschwenkt sind, dass der offene Rahmen (20) über die Seilwinden (7, 8, 9, 11) in die gewünschte Position gebracht wird, die Längstraversen in die Rahmenebene gedreht werden, die Schließtraversen in eine zueinander zugeordnete Stellung gebracht werden und kraftschlüssig miteinander verbunden werden.Method according to claim 16, characterized in that the two longitudinal beams ( 2 . 3 ) in Reference to a crossbeam ( 1 ) are pivoted about the axis of the crossbar obliquely or vertically downwards or upwards in the direction of the ground, wherein the closing crossbeams ( 4 . 5 ) are pivoted away from each other, that the open frame ( 20 ) over the winches ( 7 . 8th . 9 . 11 ) is brought into the desired position, the longitudinal beams are rotated in the frame plane, the locking cross members are brought into a mutually associated position and are positively connected with each other.
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