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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren
wenigstens eines Rotorblattes einer Windenergieanlage. Weiterhin
betrifft die vorliegende Erfindung ein Hilfsmittel zum Verbessern
des Transportes eines Rotorblattes einer Windenergieanlage. Außerdem betrifft
die vorliegende Erfindung eine Transportanordnung, die wenigstens
ein Rotorblatt einer Windenergieanlage transportiert.
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Moderne
Windenergieanlagen weisen heutzutage häufig einen sogenannten Horizontalachsenrotor
auf mit einer meist zum Wind gewandten Nabe (Luvläufer) an
der eines oder mehrere, insbesondere drei Rotorblätter befestigt
sind. Ein solches Rotorblatt weist – wovon auch nachfolgend ausgegangen
wird – eine
Rotorblattwurzel zum mittelbaren oder unmittelbaren Befestigen an
der Nabe auf. Zur Rotorblattwurzel abgewandten Seite weist das Rotorblatt
eine Rotorblattspitze auf. In dem Bereich zwischen Rotorblattwurzel
und Rotorblattspitze ist das Rotorblatt zumindest überwiegend
flach ausgebildet und weist zwei Seiten auf, die als Saugseite und
Druckseite bezeichnet werden können.
Weiterhin sind zwei Kanten vorhanden, die auch als Vorderkante und
Hinterkante bezeichnet werden können.
Die Vorderkante weist bestimmungsgemäß im Wesentlichen zum Wind
und ist meist abgerundet ausgebildet, wohingegen die Hinterkante
im Normal betrieb der Windenergieanlage im Wesentlichen dem Wind
abgewandt ist und sehr dünn,
mitunter sogar scharfkantig ausgebildet ist, um einen günstigen
Strömungsabriss
zu erreichen.
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Solche
Rotorblätter
weisen heutzutage Längen
von bis zu 60 m auf und größere Längen sind durchaus
zu erwarten. Längen
von 35 bis 40 m sind heutzutage durchaus üblich.
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Soweit
möglich
kann ein solches Rotorblatt auf einem Spezialtransporter wie einem
Tieflader auf der entsprechenden Ladefläche befestigt und transportiert
werden. Wenn die Länge
des Transporters nicht ausreicht, kann die Verwendung eines Transporters
mit Nachläufer
in Betracht kommen. Hierbei wird das Rotorblatt mit seiner Rotorblattwurzel
im Bereich der Zugmaschine befestigt und getragen und im Bereich
der Rotorblattspitze wird der Nachläufer verwendet. Der Nachläufer sollte
sich dann beim Transport flexibel an resultierende Bewegungen des
Rotorblattes anpassen. Ein solcher Nachläufer ist dabei nur über das
Transportgut – in
diesem Fall das Rotorblatt – mit
der Zugmaschine gekoppelt.
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Die
Verwendung eines Transportfahrzeugs mit Nachläufer ist äußerst kompliziert und auch
aus anderen Gründen
oftmals unerwünscht.
Insbesondere zum Transport eines Rotorblattes auf dem Schienenwege
ist die Verwendung eines Fahrzeugs mit mehreren hintereinander angeordneten
und gelenkig miteinander verbundenen Wagenelementen gewünscht. Im
Falle der Verwendung von Schienenfahrzeugen ist somit ein Rotorblatt
unter Verwendung mehrerer aneinander gekoppelter Eisenbahnwaggons
wünschenswert.
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Solche
Wagenelemente, insbesondere Waggons, führen während der Fahrt, insbesondere
in Kurven Bewegungen zueinander aus, die nicht den Bewegungen eines
auf ihnen zum Transport gelagerten Rotorblattes entsprechen müssen. Mit
anderen Worten kann zum Transport ein Rotorblatt, das wesentlich
länger
ist als jedes der genannten Wagenelemente, nicht ohne weiteres auf
mehreren Wagenelementen zugleich befestigt werden. Die Bewegung der
Wagenelemente untereinander könnte
zu erheblichen Spannungen am Rotorblatt führen und dieses könnte beschädigt werden.
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Aus
diesem Grund kann die Anordnung eines Rotorblattes mittels spezieller
Träger
erfolgen, die jeweils auf einem Wagenelement angeordnet sind, dabei
aber Relativbewegungen zwischen befestigtem Rotorblatt und dem jeweiligen
Wagenelement zu lassen.
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So
kann das Rotorblatt mit der Rotorblattwurzel auf einem Träger auf
einem Wagenelement angeordnet sein, wobei dieser Träger eine
Drehbewegung zwischen Rotorblatt und dem Wagenelement zulässt. Ein
weiterer Träger
kann das Rotorblatt in einem mittleren Bereich auf einem anderen
Wagenelement tragen, wobei dieser zweite Träger sowohl eine Drehbewegung,
als auch eine translatorische Bewegung relativ zu diesem Wagenelement
zulässt.
Dabei ist zu beachten, dass das Wagenelement auf dem die Rotorblattwurzel
gelagert ist und das Wagenelement, auf dem der besagte mittlere
Bereich gelagert ist, nicht unmittelbar benachbarte Wagenelemente
sein müssen,
sondern es kann vielmehr noch ein weiteres Wagenelement zwischen
diesen beiden angeordnet sein.
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Die
Rotorblattspitze schwebt hierbei frei im Raum und wird im Grunde
nur durch das Rotorblatt selbst gehalten. Während der Fahrt und je nach Randbedingungen,
insbesondere Streckenführung aber
auch Fahrgeschwindigkeit wird sich die Rotorblattspitze im Vergleich
zu einem Wagenelement, in dessen Bereich sie sich etwa befindet,
bewegen. Obwohl davon ausgegangen wird, dass zumindest bei einer
quasi stationären
Betrachtung die Bewegung der Rotorblattspitze relativ zu besagtem
Wagenelement so gering ist, dass der lichte Bereich des Wagenelementes,
der auch als Lichtraumprofil bezeichnet wird, – also der Bereich in dem sich
sämtliches Transportgut
beim Transport befinden muss – nicht verlässt, so
kann dies gleichwohl nicht sichergestellt werden, weil beispielsweise
mögliche
zu erwartenden Schwingungsamplituden nicht genau bekannt sind.
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Der
Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, obige Nachteile möglichst
zu beheben, insbesondere den Transport von Rotorblättern von
Windenergieanlagen zu verbessern, zumindest sollte eine alternative
Lösung
vorgeschlagen werden.
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Erfindungsgemäß wird ein
Blattspitzendämpfer
gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen. Ein solcher Blattspitzendämpfer ist zum elastischen Verbinden
eines Rotorblattes einer Windenergieanlage im Bereich der Rotorblattspitze
mit einem Transportfährzeug
vorbereitet. Dies erfolgt zum Dämpfen
von Schwingungen der Rotorblattspitze beim Transport des Rotorblattes.
Der Blattspitzendämpfer
umfasst einen Verankerungsabschnitt, der am Transportfahrzeug und
insbesondere an einem Wagenelement eines mehrgelenkigen Transportfahrzeugs
zu befestigen ist. Weiterhin ist ein Greifabschnitt vorgesehen zum
Befestigen an dem Rotorblatt im Bereich der Rotorblattspitze. Schließlich weist
der Blattspitzendämpfer
noch einen Dämpfungsabschnitt
zum Herstellen einer elastischen, bedämpften Verbindung, bzw. dämpfend wirkenden
Verbindung zwischen dem Verankerungsabschnitt und dem Greifabschnitt
auf. Der Blattspitzendämpfer
ist dabei so ausge bildet, dass eine Kraftübertragung zwischen dem Verankerungsabschnitt
und dem Greifabschnitt über
eine Zugspannung erfolgt. Die Blattspitze ist somit nicht fest mit
dem Verankerungsabschnitt und damit dem Transportfahrzeug verbunden,
sondern die Verbindung ist vielmehr derart frei ausgestaltet, dass
im Grunde nur eine Zugkraft und damit eine Kraft in nur eine Richtung
auf das Rotorblatt in seinem Rotorblattspitzenbereich ausübt. Insbesondere
sind keine Druck- oder Schubkräfte
auf das Rotorblatt in diesen Bereich zu übertragen. Auch Querkräfte sind
nur bedingt übertragbar.
Vielmehr lässt
der Blattspitzendämpfer
eine Bewegung quer zur besagten Zugkraft zu. Dies schließt natürlich nicht
aus, dass gegebenenfalls im Bereich der Rotorblattspitze oder in
deren Nähe
ergänzende
Mittel angeordnet sind, die eine Druck- oder Schubkraft übertragen
könnten.
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Die
Verbindung zwischen Verankerungsabschnitt und Greifabschnitt und
damit zwischen dem betreffenden Transportfahrzeug oder Wagenelement und
der Rotorblattspitze ist dabei elastisch ausgebildet und entsprechend
ist die Kraftübertragung
elastisch. Der Blattspitzendämpfer
unterscheidet sich somit essenziell von einer Verzurrung, da er
eine elastische Verbindung vorsieht und zudem auch eine Bedämpfung aufweist.
Vorzugsweise wird auch die Zugkraft nur in eine Richtung auf das
Rotorblatt hierbei ausgeübt.
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Vorzugsweise
weist der Dämpfungsabschnitt ein
Federelement und ein Dämpfungsmittel
auf und/oder ein nichtlineares Wegkraftverhalten. Durch das Federelement,
beispielsweise eine Feder, kann das elastische Verhalten der Verbindung
zwischen Verankerungsabschnitt und Greifabschnitt erreicht werden.
Durch ein Dämpfungsmittel
wird entsprechend die Bedämpfung
erreicht. Vorzugsweise ist das Weg-Kraft-Verhalten dieser Verbindung
nichtlinear. Bewegt sich die Rotorblattspitze während einem Transport relativ
zum Verankerungsabschnitt gegen die Zugspannung, so nimmt die Zugspannung mit
einer entsprechenden Bewegung der Rotorblattspitze zu, wobei die
Zunahme dieser Gegenkraft überproportional
mit dem Weg zunimmt. Dies kann durch ein nichtlineares Federverhalten
erfolgen oder es kann auch sprunghaft erfolgen, indem beispielsweise
eine Feder mit einem Gummielement und gegebenenfalls noch weiteren
Elementen kombiniert ist. So kann beispielsweise eine Gegenkraft
zunächst durch
eine entsprechende Federspannung erzeugt werden, bis bei zunehmendem
Weg der Rotorblattbewegung – man
könnte
anschaulich auch von einer Entfernung zwischen Rotorblattspitze
und Verankerungsabschnitt sprechen – beispielsweise das Federelement
an einen Grenzwertgerät,
wie beispielsweise seine maximale Stauchung kommt, woraufhin dann
besagtes Gummielement zur Wirkung kommt, das im Vergleich zum Federelement
eine deutlich steifere Federwirkung bzw. größere Federkonstante aufweist.
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Weiter
bevorzugt weist der Dämpfungsabschnitt
ein einstellbares und/oder richtungsabhängiges Bremselement auf. Ein
solches Bremselement kann auch als eine Art nichtlineares Dämpfungsmittel verstanden
werden. Eine Bremse bzw. eine Bremskraft wirkt nur einer Bewegung
entgegen, ohne aber selbst aktiv eine Bewegung zu initiieren. Ein
solches Bremselement wirkt somit der Bewegung der Rotorblattspitze
in eine Richtung entgegen, führt
die Rotorblattspitze aber nicht selbst zurück. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement,
insbesondere das beschriebene Bremselement einstellbar in seinem
Dämpfungsverhalten
oder seiner Bremswirkung. Dies ist nicht nur für eine Einstellung auf das
entsprechende Rotorblatt vorzuschlagen, sondern auch zur Berücksichtigung
des speziellen Beladungszustandes als auch für weitere Randbedingungen wie
die vorgesehene Transportstrecke oder Transportgeschwindigkeit oder
auch vorherrschende Winde am Tage des Transportes.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird vorgeschlagen, dass zum Übertragen
einer Zugspannung ein Seil und optional wenigstens ein Umlenkmittel, insbesondere
wenigstens eine Umlenkrolle zum Umlenken des Seils vorgesehen ist.
Durch die Verwendung eines Seils ist eine einfache Kraftübertragung möglich, die
dem Umstand Rechnung trägt,
dass grundsätzlich
nur eine Zugspannung zu übertragen ist.
Grundsätzlich
können
auch einem Seil gleichwirkende Mittel wie beispielsweise eine Kette
oder auch ein Drahtseil oder ein Riemen verwendet werden. Optional
werden eine oder mehrere Umlenkmittel wie Umlenkrollen verwendet.
Hierdurch kann der Übertragungsweg
zum Übertragen
der Zugspannung verlängert
werden. Das Dämpfungsmittel
muss somit nicht zwingend Platz haben zwischen dem Verankerungsabschnitt
und der Rotorblattspitze. Zudem ist durch Verwendung einer Umlenkrolle
auch eine Wirkung im Sinne eines Flaschenzuges erreichbar. Weiterhin
ist es möglich
trotz Verwendung einer Zugspannung zwischen Verankerungselement
und Rotorblattspitze ein Bedämpfungselement,
insbesondere auch ein Federmittel zu verwenden, das auf eine Druckbelastung
ausgelegt ist.
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Gemäß einer
noch weiteren Ausführungsform
wird vorgeschlagen, dass der Blattspitzendämpfer dadurch gekennzeichnet
ist, dass das Greifmittel dazu vorbereitet ist, an zwei im Wesentlichen
flachen Seiten des Rotorblattes, insbesondere an er Druckseite und
der Saugseite so befestigt zu werden, dass ein Kontakt zwischen
Blattspitzendämpfer
und der Hinter- und/oder Vorderkante des Rotorblattes vermieden
wird. Auch hierin unterscheidet sich ein Blattspitzendämpfer von
einer simplen Verzurrung. Dadurch wird erreicht, dass insbesondere
eine dünne und
empfindliche Hinterkante durch die Verwendung eines Blattspitzendämpfers nicht
beschädigt
wird.
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Vorzugsweise
ist der Blattspitzendämpfer dazu
vorbereitet, im bestimmungsgemäß montierten Zustand
eine Bewegung der Rotorblattspitze relativ zum Verankerungsabschnitt
von wenigstens 10 cm, insbesondere wenigstens 30 cm zuzulassen.
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Der
Blattspitzendämpfer
verhindert somit Bewegungen der Rotorblattspitze nicht generell,
sondern lässt
eine gewisse Bewegungsfreiheit zu, die insbesondere der relativen
Bewegung der Rotorblattspitze gegenüber dem betreffenden Transportelement
gemäß einer
Betrachtung ohne Schwingungen entspricht.
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Weiterhin
wird eine Transportvorrichtung gemäß Anspruch 7 vorgeschlagen.
Die Transportvorrichtung ist zum Transportieren eines Rotorblattes
einer Windenergieanlage auf einem Transportfahrzeug mit mehreren,
hintereinander angeordneten und gelenkig miteinander verbundenen
Wagenelementen, wie beispielsweise mehrere Güterwaggons eines Güterzuges
der Eisenbahn vorbereitet. Die Transportvorrichtung umfasst einen
Blattwurzelträger
zum Befestigen auf einem ersten Wagenelement zum Tragen des Rotorblattes
einer Rotorblattwurzel auf diesem ersten Wagenelement.
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Ein
solcher Blattwurzelträger
ist bestimmungsgemäß beim Transport
auf dem ersten Wagenelement befestigt, zumindest aber angeordnet und
mit dem Rotorblatt im Bereich der Rotorblattwurzel befestigt. Hierzu
können
auch die Flansche und/oder anderen Befestigungseinrichtungen am
Rotorblatt verwendet werden, mit denen das Rotorblatt an der Rotorblattnabe
zu befestigen ist.
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Weiterhin
ist ein Mittelträger
zum Anordnen und/oder Befestigen auf einem zweiten Wagenelement
vorgesehen, der das Rotorblatt in einen mittleren Bereich, also
zwischen Rotorblattwurzel und Rotorblattspitze trägt und damit
in diesen Bereich auf dem zweiten Wagenelement trägt. Der
Blattwurzelträger
als auch der Mittelträger
bzw. mittlere Träger können jeweils
relativ zu dem jeweiligen Wagenelement auf dem sie angeordnet sind,
bewegt werden. Die mögliche
Bewegung kann einen Drehbewegung, insbesondere senkrechte Drehachse
als auch eine translatorische Bewegung, insbesondere in einer horizontalen
Ebene umfassen, sowie eine Kombination daraus. Im Grunde sind der
Blattwurzelträger
und der Mittelträger
dazu vorbereitet und ausgelegt, das Rotorblatt im Wesentlichen alleine
zu tragen.
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Weiterhin
umfasst die Transportvorrichtung einen Blattspitzendämpfer zum
Herstellen einer elastischen gedämpften
bzw. bedämpften
Verbindung zwischen einem dritten Wagenelement und dem Rotorblatt
im Bereich seiner Rotorblattspitze zum Dämpfen von Schwingungen der
Rotorblattspitze. Unter einer gedämpften bzw. bedämpften Verbindung
ist zu verstehen, dass zwischen Rotorblattspitze und dem dritten
Wagenelement auftretende, insbesondere elastische, Relativbewegungen
gedämpft bzw.
bedämpft
werden. Der Blattspitzendämpfer weist
somit dissipative Eigenschaften auf.
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Vorzugsweise
wird ein erfindungsgemäßer Blattspitzendämpfer verwendet
und etwaige Funktionalitäten
ergeben sich unter anderem aus obigen Erläuterungen zu obigem Blattspitzendämpfer.
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Vorzugsweise
ist der Blattspitzendämpfer dazu
vorbereitet, zum Dämpfen
von Schwingungen der Rotorblattspitze mit dem Rotorblatt im Bereich seiner
Rotorblattspitze verbunden zu werden, ohne das Rotorblatt in diesem
Bereich zu tragen. Der Blattspitzendämpfer unterscheidet sich somit
in seiner Funktion essenziell von dem Blattwurzelträger und dem
Mittelträger,
die das Rotorblatt (zumindest zum Teil) tragen und hierbei auch
eine Gewichtskraft des Rotorblattes aufnehmen und an das betreffende
Wagenelement weiterleiten. Der Blattspitzendämpfer ist hingegen darauf gerichtet,
zu starke Bewegungen der Rotorblattspitze zu verhindern, ohne das
Blatt hierbei zu tragen.
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Vorzugsweise
ist der Blattspitzendämpfer dazu
vorbereitet, eine Zugspannung zwischen dem Rotorblatt und dem dritten
Fahrzeugelement aufzubauen und/oder der Blattspitzendämpfer weist
ein Federelement auf zum Erreichen einer Vorspannung zwischen dem
Rotorblatt und dem dritten Fahrzeugelement. Hierdurch kann auf einfache
Weise die Bewegung der Rotorblattspitze beim Transport eingeschränkt werden,
ohne dass ein tragendes Element benötigt wird. Durch Verwenden
einer Vorspannung kann die Rotorblattspitze schon in eine Richtung
gezogen werden, wobei eine solche Richtung im Grunde quer zu einer
der Seiten, insbesondere einer Druckseite oder einer Saugseite,
gerichtet ist. Durch Verbindung eines Federelementes kann eine solche Vorspannung
auf einfache Weise erreicht werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
weist der Blattwurzelträger
ein Gegengewicht auf. Hierdurch kann das Rotorblatt im Bereich seiner
Blattwurzel in Bezug auf eine Mittelachse des Transportfahrzeugs, die
in Fahrtrichtung verläuft,
außermittig
angeordnet werden. Hierdurch kann zum einen der Gesamtform des Rotorblattes
Rechnung getragen werden, als auch einem Umstand wenn ein Schwerpunkt
des Rotorblattes nicht mit einem geometrischen Mittelpunkt des Rotorblattes übereinstimmt.
Das Gegengewicht ist somit dazu vorbereitet, eine außermittige
Anordnung des entsprechenden Schwerpunktes auszugleichen. Optional
weist der Blattwurzelträger
eine Verschiebemechanik auf, die dazu vorbereitet ist, das Gegengewicht
von einer ersten Position für
den Transport eines Rotorblattes in eine zweite Position für eine Leerfahrt
ohne Rotorblatt zu bewegen und umgekehrt. Das Gegengewicht kann
somit für
eine Leerfahrt zumindest näher
zur Längsachse
des Transportfahrzeugs in horizontaler Richtung bewegt werden um
somit auch bei einer Leerfahrt eine günstige Gewichtsverteilung aufzuweisen.
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Vorzugsweise
ist die Transportvorrichtung dazu vorbereitet, ein Rotorblatt mit
einer Länge
von wenigstens 25 m, insbesondere wenigstens 35 m Länge zu transportieren.
Insbesondere ist die Transportvorrichtung damit dazu vorbereitet,
ein so langes Rotorblatt zu transportieren, das bei einem Schienenfahrzeug
auf mehreren Waggons getragen wird.
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Außerdem wird
eine Transportanordnung vorgeschlagen, umfassend eine erfindungsgemäß Transportvorrichtung,
ein mehrgelenkiges Fahrzeug mit wenigstens einem ersten und zweiten
Wagenelement, die gelenkig miteinander verbunden sind, und ein auf
der Transportvorrichtung befestigtes Rotorblatt einer Windenergieanlage,
das im Bereich seiner Rotorblattwurzel auf dem Blattwurzelträger auf
dem ersten Wagenelement angeordnet ist und darauf getragen wird,
in einem mittleren Bereich auf dem Mittelträger auf dem zweiten Wagenelement
angeordnet ist und darauf getragen wird, und im Bereich seiner Rotorblattspitze
mittels des Blattspitzendämpfers
mit dem zweiten oder einem dritten Wagenelement elastisch verbunden
ist. Eine solche Anordnung des Rotorblattes auf einer Transportanordnung
ist auch als bestimmungsgemäße Verwendung
der Transportvorrichtung zu verstehen. Eine solche Transportanordnung
ist im Grunde vorbereitet um das Rotroblatt zu transportieren.
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Vorzugsweise
weist das Rotorblatt eine Sehne auf – im Querschnitt quer zur Rotorblattlängsachse
eine die Vorder- und Hinterkante verbindende Linie – die gegenüber der
Horizontalen geneigt ist, insbesondere mit einem Winkel von 30 bis
60° gegenüber der
horizontalen Ebene und insbesondere um einen Winkel von 40 bis 50° gegenüber der
horizontalen Ebene. Schwingungen des Rotorblattes treten im Wesentlichen
quer zu dieser Sehne auf, also in Richtung der beiden Seiten. Steht
das Rotorblatt, also die Sehne senkrecht, treten im Grunde nur Schwingbewegungen – sofern überhaupt – in der
horizontalen Ebene auf, wohingegen bei einem waagerecht angeordneten
Rotorblatt, also bei waagerechter Sehne, nur mit vertikalen Schwingbewegungen
zu rechnen ist. Die geneigte Anordnung schafft somit einen Kompromiss
zwischen beiden Stellungen.
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Zum
Transport eines Rotorblattes gegebene Erläuterungen und Beschreibungen
sind auch – soweit
zutreffend – für den Blattspitzendämpfer, die Transportvorrichtung
und die Transportanordnung von Bedeutung.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die
begleitenden Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Transportanordnung.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung
auf mehreren gekoppelten Wagenelementen.
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3 zeigt
einen Blattwurzelträger
einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung
in einer Stellung zum Transport eines Rotorblattes.
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4 zeigt
einen Blattwurzelträger
gemäß 3,
aber in einer Position für
eine Leerfahrt.
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5 zeigt
eine erfindungsgemäße Transportanordnung
mit einem Blattwurzelträger
im Vordergrund.
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6 zeigt
einen Mittelträger
gemäß einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung.
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7 zeigt
einen Greifabschnitt eines erfindungsgemäßen Blattspitzendämpfers.
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8 zeigt
einen erfindungsgemäßen Blattspitzendämpfer in
einer bestimmungsgemäßen Anordnung
einer Transportanordnung schematisch.
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9 zeigt
einen Teil eines Blattspitzendämpfers
einschließlich
eines Dämpfungsabschnitts.
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Gleiche
Bezugszeichen können
gleiche aber auch ähnliche
Elemente bezeichnen.
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Die
Transportanordnung 1 gemäß 1 umfasst
vier Wagenelemente 2, 4, 6 und 8 eines
Transportfahrzeuges wie eines Güterzuges,
dessen Abschnitt hier nur schematisch dargestellt ist. Auf den Wagenelementen 2, 4, 6 und 8 bzw.
in dessen Bereich ist ein Rotorblatt 10 angeordnet und
wird dort getragen. Dabei ist das Rotorblatt 10 in seinem
Wurzelbereich 12 an einem Blattwurzelträger 22 auf dem ersten
Wagenelement 2 angeordnet und wird dort getragen. In seinem
mittleren Bereich 16 ist das Rotorblatt 10 mittels
des Mittelträgers 26 auf
dem zweiten Wagenelement 6 angeordnet und wird dort getragen. Zwischen
dem ersten und zweiten Wagenelement 2, 6 befindet
sich noch ein weiteres Wagenelement 4, das aber nur das
erste und zweite Wagenelement 2, 6 verbindet und
ansonsten in keiner Verbindung mit dem Rotorblatt 10 steht.
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Die
Rotorblattspitze 18, die einen abgewinkelten Rotorblattspitzenbereich
aufweist, ist über
den Blattspitzendämpfer 28 mit
dem dritten Wagenelement 8 elastisch mit Dämpfungseigenschaften
verbunden. Auf dem dritten Wagenelement 8 ist zudem eine
Box 20 angeordnet, die lediglich ein weiteres Transportgut
auf dem dritten Wagenelement veranschaulichen soll und dabei einen
Eindruck des zur Verfügung
stehenden Raumes für
das zu transportierende Rotorblatt gibt.
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Aus 2 ist
der Blattwurzelträger 22,
der Mittelträger 26 und
der Blattspitzendämpfer 28 in
derselben Anordnung wie in 1 gezeigt,
wobei das Rotorblatt 10 der Übersichtlichkeit halber weggelassen
wurde. Bei dem Blattwurzelträger 22 ist
zudem ein Gegengewicht 24 zu erkennen, das eine außermittige
Anordnung der Rotorblattwurzel beim Transport ermöglicht.
Der Mittelträger 26 weist
neben einer Aufnahme 30 ein zusätzliches Stützelement 32 auf. Der
Blattspitzendämpfer 28 lässt einen
Greifabschnitt 34 und einen Dämpfungsabschnitt 36 erkennen.
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Der
Blattwurzelträger 22 der 3 ist
auf einem Drehschemel 38 angeordnet. Zum Aufnehmen einer
in einem Gestell befestigten Rotorblattwurzel ist die Blattwurzelaufnahme 40 vorhanden,
auf der Antirutschmatten 42 angeordnet sind. Die Befestigung des
Blattwurzelträgers 22 auf
dem Drehschemel 38 erfolgt über eine Vielzahl von Gewindebolzen.
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Das
Gegengewicht 24 ist im Wesentlichen auf der Blattwurzelaufnahme 40 angeordnet,
um die außermittige
Lagerung der Blattwurzel zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass die Perspektive der 3 und 4 der
Perspektive der 1 und 2 entgegen
gerichtet ist.
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Um
nach einer Rotorblattentladung eine anschließende Leerfahrt ohne Rotorblatt
zu ermöglichen,
kann das Gegengewicht 24 von der in 3 gezeigten
Position in die in 4 gezeigte Position verschoben
werden. Hierfür
wird ein Handrad 44 für diese
Querverstellung des Gegengewichtes verwendet. Das Handrad betätigt eine
Spindel und kann somit die Verschiebung des Gegengewichtes 24 auf
der Blattwurzelaufnahme 40 erreichen. Zum Fixieren in der
ersten Stellung für
den Transport ist eine erste Arretierung 46 vorgesehen
und zum Fixieren in der zweiten Stellung für die Leerfahrt die zweite
Arretierung 48. Die Arretierungen 46, 48 verhindern
sowohl das Verschieben des Gegengewichtes 24 als auch ein
Herauskippen desselben aus der Blattwurzelaufnahme 40.
Außerdem
ist noch ein Anschlag 50 vorgesehen, der die Verschiebung
des Gegengewichtes zur Mittelposition hin begrenzt.
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5 zeigt
eine Transportanordnung 1 in einer Ansicht auf den Wurzelbereich 12 des
Rotorblatts 10. Der Wurzelbereich 12 ist in einem
Gestell 52 befestigt. Dieses Gestell kann auch für den Transport des
Rotorblattes 10 auf anderen Transportfahrzeugen verwendet
werden. Das Gestell 52 sitzt auf der Blattwurzelaufnahme 40 des
Blattwurzelträgers 22 und
ist mit diesem über
Zurrgurte 54 verzurrt. Der Drehschemel 38 lässt etwa
die Mitte des ersten Wagenelementes 2 erkennen. Das Gegengewicht 24 ist entsprechend
in seiner Transportposition angeordnet.
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Der
Mittelträger 26 gemäß 6 weist
eine Mittelträgeraufnahme 30 auf,
die auf einem Dreh-gleitschemel 56 angeordnet ist. Die
Mittelträgeraufnahme 30 ist
mit Antirutschmatten versehen und weist Zentrierelemente 58 auf.
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Weiterhin
ist eine Wedelstütze 60 vorgesehen,
die über
Verbindungsträger 62 mit
der Mittelträgeraufnahme 30 fest
verbunden ist. Die Wedelstütze 60 weist
Gegengewichte 64 auf und liegt verschiebbar in einem weiteren
Bereich des zweiten Wagenelementes auf. Die Wedelstütze 60 weist
zwei Andrückplatten 66 auf,
um dazwischen das zutransportierende Rotorblatt fest einzuklemmen
und insbesondere starke Bewegungen des Rotorblattes zu verhindern.
Es ist zu erkennen, dass die Andrückplatten 66 schräg gestellt
sind gemäß 6,
weil auch das zu transportierende Rotorblatt entsprechend schräg gestellt
aufgenommen werden soll. Mittels Spannschrauben 68 kann
das Rotorblatt fest zwischen den Andrückplatten 66 aufgenommen
werden.
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Die
Andrückplatten 66 sind über Stützarme 114 schwenkbar
auf einem Querträger 116 befestigt. Die
Spannschrauben 68 können
auch gelöst
werden um die Stützarme 114 zum
Einsetzen des Rotorblatts wegzuklappen. Der Querträger 116 endet
jedenfalls an einem Querträgerende 118 unmittelbar
neben einem Armgelenk 120, um möglichst das Lichtraumprofil
beim Transport nicht zu überschreiten.
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7 zeigt
den Greifabschnitt 34 eines Blattspitzendämpfers.
Der Greifabschnitt 34 weist eine erste und zweite Strebe 70, 72 auf,
die über
ein Gelenk 74 beweglich miteinander verbunden sind. Die erste
Strebe 70 weist eine Druckplatte 76 auf und die zweite
Strebe 72 vier Druckstücke 78.
Das Rotorblatt im Bereich der Rotorblattspitze ist entsprechend
zwischen der Druckplatte 76 und den Druckstücken 78 aufzunehmen.
Zum Festziehen ist eine Zugstange 80 zusammen mit einer Überwurfmutter 82 vorgesehen. Mittels
der Falle 84 kann der Greifabschnitt 34 im Bereich
der Zugstange 80 geöffnet
werden, um ihn an einem Rotorblatt besser ansetzen zu können. An dem
Befestigungsring 86 kann dann eine Zugverbindung wie ein
Seil zur Verbindung mit einem Dämpfungsabschnitt
befestigt werden.
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8 zeigt
einen Blattspitzendämpfer 28 schematisch
in einer Seitenansicht, wobei ein Teil des Rotorblattes 10 und
des dritten Wagenelementes 8 im Schnitt dargestellt sind.
An dem Rotorblatt 10 ist der Greifabschnitt 34 befestigt.
Das Rotorblatt 10 ist hierbei zwischen der Druckblatte 76 und
den Druckstücken 78 fest
aufgenommen. Die Überwurfmutter 82 der
Zugstange 80 ist fest angezogen. Es ist zu erkennen, dass
der Greifabschnitt 34 jeglichen Kontakt zu der Rotorblattforderkante 88 vermeidet.
Die Befestigung erfolgt ausschließlich über die Saugseite 92 und
die Druckseite 94. Außerdem
ist zu erkennen, dass das Rotorblatt 10 mit seiner Sehne 96 gegenüber dem
dritten Wagenelement und damit der Horizontalen schräg steht.
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An
der Befestigung 86 des Greifabschnitts 34 ist
mittels eines Hakens 98 ein Seil 100 befestigt. Das
Seil 100 wird über
eine erste Umlenkrolle 102 zu einer zweiten Umlenkrolle 104 und
schließlich
zu einer Seilbefestigung 106 geführt. Die Umlenkrolle 104 ist
mit einem beweglichen Kolben 108 verbunden, der in eine
Federdämpfungseinheit 110 führt. Die
Federdämpfungseinheit
weist sowohl ein Federelement als auch ein Dämpfungselement auf, mit dem
der Kolben 108 verbunden ist. Die Federdämpfungseinheit 110 mit
dem Kolben 108 kann als Dämpfungsabschnitt 109 aufgefasst
werden.
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Die
Federdämpfungseinheit 110 ist
mittels einer Befestigungsvorrichtung 112, die auch als
Verankerungsabschnitt 112 bezeichnet werden kann, an dem
dritten Wagenelement fest befestigt. Auch die erste Umlenkrolle 102 ist
an der Befestigungsvorrichtung 112 fest verbunden und damit
bei bestimmungsgemäßer Anordnung
auch fest mit dem dritten Wagenelement 8.
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Der
Kolben 108 ist gegen eine Federkraft der Federdämpfungseinheit 110 in
diese etwas hineingedrückt.
Dadurch wird eine Zugkraft über
das Seil 100 auf die Befestigung 86 und damit
den Greifabschnitt 34 und damit über die Druckplatte 78 auf
die Rotorblattspitze ausgeübt.
Insofern ist der Blattspitzendämpfer
bei der dargestellten Anordnung vorgespannt.
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Wenn
nun das Rotorblatt 10 im Bereich seiner Rotorblattspitze
eine Schwingbewegung in Richtung auf die erste Umlenkrolle 102 ausführt, ermöglicht dies
dem Kolben 108 weiter aus der Federdämpfungseinheit 110 herauszukommen.
Wenn sich nun die Rotorblattspitze wieder zurückbewegt, also von der ersten
Umlenkrolle 102 weg, so muss sie dies gegen die Dämpfungswirkung
der fehlenden Dämpfungseinheit
durchführen,
wodurch Schwingungen bereits im Ansatz verhindert werden.
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Beim
Transport ist das Rotorblatt so anzuordnen, dass es – bei Transport
mit der Bahn beziehungsweise Eisenbahn – in das von der Bahn vorgegebene „Lichtraumprofil” passt,
das heißt,
dass es dort liegt, wo keine Hindernisse neben/über den Schienen gebaut sein
dürfen.
Dies korrespondiert auch mit einer üblichen Aufgabenstellung bei
sperrigen Gütern,
die das normale Lademaß der
Bahn überschreiten.
Insbesondere weist die Tipspitze – sofern ein modernes Rotorblatt
mit einer abgewinkelten Rotorblattspitze, der Tipspitze, verwendet
wird – schräg nach oben.
Der Blattquerschnitt kurz vor der Tipspitze befindent sich etwa über der
Wagenmitte, also über
einer mittleren Wagenlängsachse
und damit im Grunde über
der Mitte zwischen den Gleisen. Hierdurch soll erreicht werden,
dass in dem Fall wenn das Blatt schwingt, allenfalls einseitig die
Gefahr des Überschreitens
des Lichtraumprofils besteht. Zudem wird eine Fest/Loslagerung auf
einem Drehschemel (beim Blattwurzelträger) und einem Drehgleitschemel
(beim Mittelträger)
verwendet. Eine solche Notwendigkeit kann bei Ladungen bestehen,
die auf mehr als einem Wagen liegen, um Längenänderungen bei Kurvenfahrt und
bei Beschleunigungen beziehungsweise Abbremsungen aufgrund der federnden
Puffer auszugleichen. Es kann eine durchgehende „Transportkette” erreicht
werden, indem das Rotorblatt auf einem Gestell per LKW, Bahn und/oder Schiff
vom Werk bis zur Baustelle transportiert wird. Die Bahnwagen sind
mit Adaptern für
diese Gestelle ausgerüstet,
nämlich
mit dem Blattwurzelträger
und dem Mittelträger.
An dem Gestell – beziehungsweise Gestellen,
da für
ein Rotorblatt jedenfalls zwei grundsätzlich voneinander unabhängige Gestelle
verwendet werden – sind
für eine
einfache Handhabung, einschließlich
Anheben und Laschen Containerecken vorhanden. Zudem wird eine Stapelbarkeit
ermöglicht,
die sowohl beim Lagern als auch beim Seetransport oder Binnenwassertransport
eingesetzt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist ein
Blattspitzendämpfer
vorgesehen, der auch als Tipdämpfer
bezeichnet werden kann. Dieser soll sicherstellen, dass die Tipspitze
nicht zu weit aus der Wagenmittelachse ausgelenkt wird. Der Tipdämpfer ist
dabei so konzipiert, dass er einen allmählichen Aufbau einer Rückstellkraft
schafft. Zudem ist sein Verhalten jedenfalls in einer Ausführungsform
nichtlinear, indem zunächst eine
Federwirkung durch eine Feder erreicht wird. Bei weiterer Auslenkungsamplitude
wird ein Gummipuffer insbesondere von einem entsprechenden Kolben
erreicht und bei noch stärkerer
Auslenkung wird schließlich
ein Metallanschlag erreicht. Gleichwohl ist der Tipdämpfer vorzugsweise
so ausgelegt, dass er aber eine Auslenkung in Kurven in Maßen erlaubt.
Im Grunde wirkt der Tipdämpfer
einer bevorzugten Ausführungsform
einseitig, da das Rotorblatt im Bereich der Rotorblattspitze nur
gezogen wird. Aufgrund der gewählten
Blattlage, insbesondere der Schrägstellung
und vorteilhaften Anordnung im Lichtraumprofil hat sich eine einseitige
Wirkung als ausreichend erwiesen. Die Kraftübertragung vom Federdämpfungselement
bzw. der Federdämpfungseinheit
erfolgt durch ein Seil. Ein Schwingungsaufbau wird durch Dämpfung verhindert,
wobei vorzugsweise hydrodynamische Dämpfer verwendet werden, die
in einer Richtung wirken, indem die Auslenkung des Blattes aus der
Mittellage in eine Richtung gedämpft
wird, die Rückstellung
jedoch nicht, weil das verwendete Seil nur Zugkräfte überträgt. Weiterhin wirkt Reibung dämpfend.
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Bevorzugt
wird eine Seilübersetzung
eingesetzt, um den vorhandenen Bauraum günstig auszunutzen. Durch Übertragung
zwischen Seil und einem Kolben des Dämpfungsabschnitts ergibt sich
eine 1:2 Übersetzung,
wobei der Blattweg dem doppelten Dämpferweg bzw. doppelten Federweg
entspricht.
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Zur
schnellen Befestigung des Blattspitzendämpfers an dem Rotorblatt wird
ein Greifabschnitt bereitgestellt, der angeordnet werden kann durch
Zuklappen eines Bügels
und Verschließen
einer Spannmutter, woraufhin das Seil eingehakt werden kann, wofür beispielsweise
ein kleiner Kranhaken verwendet werden kann. Die Krafteinleitung
ins Blatterfolgt als Druckkraft insbesondere über eine Druckplatte. Die empfindliche
Kante ist hierbei komplett entlastet und das Seil ist so angeordnet,
dass wenig Kraftanteile auf die Profilkante vorhanden sind. Die
Wirkung des Tipdämpfers
kann sich bereits ab etwa 100 mm Auslenkung der Blattspitze in eine
Richtung, insbesondere die unkritische Richtung, entfalten.
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Eine
Anordnung der Transportvorrichtung erfolgt beispielsweise auf einer
Wagengruppe mit vier Tiefladewagen Uiks 635 mit einem Drehschemel
und einem Drehgleitschemel, die erhältlich sind von dem Unternehmen
HCS (Heavy Cargo Systems). Zum Transport von drei Rotorblättern im
Verbund können zehn
Tiefladewagen ausreichen.
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Die
Federdämpfungseinheit 110 ist
gemäß 9 an
einem Dämpfungsträger 122,
der Teil des Verankerungsabschnitts 112 bildet, befestigt,
der im Grunde das dritte Wagenelement 8 vollständig überspannt
und an diesem mit einer breiten Befestigungsvorrichtung 112a und
einer schmalen Befestigungsvorrichtung 112b befestigt ist.
Ein Seil, das in 9 nicht gezeigt ist, wäre über die
erste Umlenkrolle 102 und über die zweite Umlenkrolle 104 zu
führen
und an der Seilbefestigung 106 zu befestigen. Die zweite Umlenkrolle 104 ist
an dem Kolben 108 befestigt und kann diesen entsprechend
in die Federdämpfungseinheit 110 einschieben.
Um die Dämpfungs-
bzw. Bremswirkung des Dämpfungsabschnitts 108, 110 einzustellen,
kann ein Einstellelement 124, das auch als Bremse bezeichnet
werden kann, um seine eigene Längsachse
gedreht werden.
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Im
Tipdämpfer
ist somit eine hydraulische Bremse eingebaut, die beim Zusammenschieben des
Tipdämpfers,
also dem Schieben des Kolbens 108 in die Federdämpfungseinheit 110,
was einem Zug am Seil entspricht, bremst und beim Auseinandergehen,
wenn das Seil lockergelassen wird, keine Kraft ausübt. Die
Bremskraft sollte einmal beim Installieren eingestellt werden. Hierzu
ist das Seil zu entspannen und der Kolben 108, der auch
als Dämpferrohr
bezeichnet werden kann, an der zweiten Umlenkrolle 104,
die auch als Umlenkkopf bezeichnet werden kann, bis zum Anschlag
herauszuziehen. Eine Befestigungsschraube 126 mit entsprechender Auflage 128 der
hydraulischen Bremse 124 ist zu demontieren und ein Gehäuserohr
der Bremse 124 gemäß 9 nach
rechts bis zum Anschlag herauszuziehen.
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Das
Gehäuserohr
ist unter stetigem Zug nach rechts (gemäß 9) zunächst links
herum zum Anschlag zu drehen. Die Bremse muss sich nun mit wenig
Kraft zusammenschieben lassen. Anschließend ist die Bremse unter stetigem
Druck nach Außen
bei spielsweise um zwei Umdrehungen nach rechts zu drehen. Schließlich ist
die Auflage 128 und Befestigungsschraube 126 wieder
zu montieren.