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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Maschinenträger für eine Windenergieanlage, aufweisend einen endseitigen Befestigungsbereich zur Aufnahme einer Rotornabe, einen Flansch an einem dem Befestigungsbereich gegenüberliegenden Ende zur Aufnahme eines Generators und mindestens eine erste und eine zweite Anschlagstelle zum Festlegen eines Hebezeugs.
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Aus
EP 1 251 306 A2 ist ein zweiteiliger Maschinenträger für eine Windenergieanlage bekannt geworden. Auf einem ersten Teil des Maschinenträgers, der auf dem Turm gelagert ist, ist eine Aufnahme für das Rotorlager vorgesehen. Der zweite Teil des Maschinenträgers wird von einem leeseitigen, horizontalen Generatorträger zur Aufnahme des Generators gebildet. Durch die zweiteilige Ausbildung des Maschinenträgers wird eine Verteilung der Gesamtmasse und der Gesamtabmessung auf zwei Teilsysteme erreicht, so dass sich jedes Teil leicht zur Baustelle transportieren und auf den Turm heben lässt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Maschinenträger für eine Windenergieanlage zur Verfügung zu stellen, der ein einfaches Befestigen eines Hebezeugs und ein sicheres Kranen des Maschinenträgers erlaubt.
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Die Aufgabe wird durch eine Windenergieanlage mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Maschinenträger für eine Windenergieanlage besitzt einen endseitigen Befestigungsbereich zur Aufnahme einer Rotornabe, einen Flansch an einem dem Befestigungsbereich gegenüberliegenden Ende zur Aufnahme eines Generators und mindestens eine erste und mindestens eine zweite Anschlagstelle zum Festlegen eines Hebezeugs. Die erste Anschlagstelle umfasst mindestens eine Aussparung an einer oberen Wandung des Maschinenträgers. Die Aussparung weist seitlich eine Bohrung auf, die im Wesentlichen quer zu der Aussparung verläuft und in die ein Sicherungsbolzen einführbar ist, so dass ein in die Aussparung ragendes Hebezeug in der Aussparung festlegbar ist. Die zweite Anschlagstelle ist in einem flanschseitigen Endbereich des Maschinenträgers angeordnet, wobei sich der Schwerpunkt des Maschinenträgers vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Anschlagstelle befindet. Insbesondere kann die zweite Anschlagstelle an dem zur Aufnahme des Generators vorgesehenen Flansch angeordnet sein.
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Die Anschlagstellen zum Anheben des Bauteils können integral mit dem Maschinenträger ausgebildet sein. Vorzugsweise können die Anschlagstellen so ausgelegt sein, dass sie das Anheben des Maschinenträgers allein sowie das Anheben des Maschinenträgers mit Anbauteilen ermöglichen. Denkbar ist auch, dass die Anschlagstellen so ausgelegt sind, dass sie das Anheben des Maschinenträgers inklusive einer Gondel und/oder einer montierten Rotornabe ermöglichen. Der Maschinenträger kann vorzugsweise einen Verbindungsflansch aufweisen, über den der Maschinenträger an einer Azimut-Drehverbindung und/oder an einem Turm befestigt wird. Vorzugsweise kann der Maschinenträger aus einem Gussteil bestehen, das eine obere Wandung, seitliche Wandungen und einen Bodenbereich aufweist. Der Verbindungsflansch kann im Bodenbereich vorgesehen sein. Dem Bodenbereich im Wesentlichen gegenüberliegend befindet sich die obere Wandung. Die obere Wandung ist insbesondere an zwei benachbarten Seiten des Maschinenträgers über die seitlichen Wandungen mit dem Bodenbereich verbunden.
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Der erfindungsgemäße Maschinenträger zeichnet sich dadurch aus, dass in jede Aussparung eine Schlaufe oder Öse der Lastgurte eines Hebezeugs abgesenkt werden kann, die durch das Einführen eines Sicherungsbolzens von der Außenseite der Aussparung an dem Maschinenträger festgelegbar sind. Außer den Sicherungsbolzen sind somit keine weiteren Anschlagmittel zum Festlegen des Hebezeugs an der ersten Anschlagstelle erforderlich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Aussparung der ersten Anschlagstelle als Öffnung in der oberen Wandung des Maschinenträgers ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Aussparung in einem integral mit dem Maschinenträger ausgebildeten Materialblock ausgeformt ist. Alternativ könnte der Materialblock an der oberen Wandung des Maschinenträgers angeflanscht sein. Denkbar ist ferner, dass die Aussparung als Materialausnehmung ausgebildet ist, also keine Durchgangsöffnung an der oberen Wandung des Maschinenträgers bildet. Aussparungen, die als Öffnung in der oberen Wandung des Maschinenträgers ausgebildet sind, können bereits bei der Herstellung des Maschinenträgers vorgesehen sein. Dies ermöglicht eine effiziente und Material sparende sowie kostengünstige Herstellung des Maschinenträgers. Der Maschinenträger kann beispielsweise als Gussteil herstellt werden, wobei die als Öffnung der Wandung ausgebildeten Aussparungen als Freibereiche des Gussteils vorgesehen sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Anschlagstelle in einem rotornabenseitigen Endbereich des Maschinenträgers angeordnet, so dass sich der Schwerpunkt des Maschinenträgers mit und ohne montierter Rotornabe, bezogen auf seine Längsrichtung, zwischen der ersten und der zweiten Anschlagstelle befindet. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass der Maschinenträger sowohl mit als auch ohne montierter Rotornabe an den ersten und zweiten Anschlagstellen angehoben und sicher gekrant werden kann. Die Anschlagstellen können vorzugsweise derart über den Maschinenträger verteilt sein, dass dieser in seiner horizontalen Lage angehoben werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Anschlagstelle in einem Abstand zu einer Querlotebene in Richtung des rotornabenseitigen Endes des Maschinenträgers angeordnet. Die Querlotebene wird bei einem auf dem Turm montierten Maschinenträger durch die Turmachse und eine die Turmachse schneidende Senkrechte auf der Längsachse des Maschinenträgers aufgespannt. Die Querlotebene ist insbesondere also eine Ebene, die quer zur Längsachse des Maschinenträgers ausgerichtet ist und lotrecht entlang der Turmachse verläuft. Durch die Montage der Rotornabe an dem Maschinenträger verschiebt sich der Schwerpunkt des Maschinenträgers bezogen auf seine Längsachse zu seinem rotornabenseitigen Ende. Die Anordnung der ersten Anschlagstelle vor der Querlotebene in Richtung des rotornabenseitigen Endes trägt diesem Effekt Sorge, so dass ein sicheres Heben des Maschinenträgers mit und ohne montierter Rotornabe ohne Gefahr eines Kippen des Maschinenträgers ausführbar ist.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung sind zwei erste und/oder zwei zweite Anschlagstellen vorgesehen. Durch die Aufteilung der Anschlagstellen wird die Lage des Maschinenträgers beim Heben stabilisiert. Vorzugsweise können zwei erste und zwei zweite Anschlagstellen vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, mehr als zwei erste bzw. zwei zweite Anschlagstellen vorzusehen.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die ersten und zweiten Anschlagstellen so an dem Maschinenträger angeordnet, dass sich der Schwerpunkt des Maschinenträgers mit und ohne montierter Rotornabe innerhalb eines durch die Anschlagstellen umgrenzten Bereichs befindet. Vorzugsweise können die ersten und zweiten Anschlagstellen so angeordnet sein, dass eine Senkrechte auf der durch die Anschlagstellen aufgespannten Ebene, die den Schwerpunkt des Maschinenträgers schneidet, innerhalb der Grenzen des durch die Anschlagstellen eingefassten Flächenbereichs verläuft. Eine derartige Anordnung der Anschlagstellen hat eine erhöhte Stabilität des Maschinenträgers beim Kranen desselben zur Folge. Eine Verschiebung des Schwerpunktes des Maschinenträgers kann durch die Montage einer Rotornabe einerseits sowie durch das Befestigen von Anbauteilen bzw. Gehäuseteilen andererseits verursacht werden. Vorzugsweise können die Anschlagstellen derart an dem Maschinenträger angeordnet sein, dass eine Verschiebung des Schwerpunktes sowohl in Richtung als auch quer zu der Längsachse des Maschinenträgers berücksichtigt wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist jeweils eine der ersten und/oder zweiten Anschlagstellen auf einer Seite einer Längslotebene des Maschinenträgers angeordnet. Die Längslotebene eines auf einem Turm montierten Maschinenträgers wird durch die Turmachse und die Längsachse des Maschinenträgers aufgespannt.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die ersten und zweiten Anschlagstellen jeweils zwei Anschlagpunkte. Vorzugsweise werden die Anschlagpunkte der ersten Anschlagstelle durch zwei benachbart angeordnete Aussparungen gebildet, wobei die seitlichen Bohrungen der benachbarten Aussparungen fluchten, so dass der Sicherungsbolzen in seiner eingeführten Position die zwei benachbarten Aussparungen überspannt. Mit der doppelten Ausführung der Anschlagstellen, also der Anordnung von zwei Anschlagpunkten an einer Anschlagstelle, wird die Sicherheit beim Heben bzw. Kranen des Maschinenträgers erhöht. Zum Heben des Maschinenträgers kann an jedem Anschlagpunkt eine Schlaufe eines Lastgurtes in der Aussparung des Anschlagpunkts festgelegt sein. Die Zugkraft zum Heben des Maschinenträgers verteilt sich dabei auf die Gesamtzahl der eingesetzten Lastgurte. Bei einem Defekt eines Lastgurtes wird die Zugkraft auf den benachbarten Anschlagpunkt übertragen. Damit kann bei einem Ausfall eines Lastgurtes ein Kippen bzw. eine instabile Lage des Maschinenträgers beim Heben desselben verhindert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Flansch zur Aufnahme eines Generators mindestens eine Materialausformung auf, an der die zweite Anschlagstelle vorgesehen ist. Vorzugsweise kann die Materialausformung als eine radial nach außen weisende Erweiterung des Flansches ausgebildet sein. Die Materialausformung kann also integral mit dem Flansch ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass die zweite Anschlagstelle an den für die Befestigung des Generators vorgesehenen Befestigungsstellen des Flansches vorgesehen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel zu der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Maschinenträgers mit festgelegtem Hebezeug,
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2 eine Draufsicht des Maschinenträgers mit festgelegtem Hebezeug,
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3 eine Detailansicht erster Anschlagstellen des Maschinenträgers und
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4 eine Detailansicht zweiter Anschlagstellen des Maschinenträgers.
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1 zeigt in einer Ansicht von der Seite einen Maschinenträger 12 mit einem bodenseitigen Verbindungsflansch 28 senkrecht zur Zeichnungsebene für den Anschluss an eine Azimut-Drehverbindung (nicht dargestellt) und/oder an einen Turm einer Windenergieanlage (nicht dargestellt). An einem Ende des Maschinenträgers 12 in der 3-Uhr-Position ist ein Flansch 24 senkrecht zur Zeichnungsebene für die Befestigung des Generators (nicht dargestellt) angeordnet. Dem Flansch 24 gegenüberliegend ist ein Befestigungsbereich 25 senkrecht zur Zeichnungsebene für die Aufnahme einer Rotornabe (nicht dargestellt) vorgesehen.
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Der Flansch 24 und der Befestigungsbereich 25 verlaufen etwa parallel zueinander und sind gegenüber dem Bodenbereich 27 geneigt. Dem Verbindungsflansch 28 gegenüberliegend hat der Maschinenträger 12 eine obere Wandung 38, die sich von dem Befestigungsbereich 25 zum Flansch 24 hin erstreckt. Die obere Wandung 38 ist über seitliche Wandungen des Maschinenträgers mit dem Bodenbereich 27 verbunden.
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Über eine Azimut-Drehverbindung (nicht dargestellt) ist der Maschinenträger 12 drehbar auf einem Turm der Windenergieanlage (nicht dargestellt) gelagert. Um angreifende Kräfte besser aufnehmen zu können, ist der Maschinenträger 12 nicht als eine Plattform ausgebildet, sondern besitzt eine annähernd geschlossene Struktur. Diese erlaubt einen stabilen Anschluss des Generators (nicht dargestellt) an den Flansch 24 des Maschinenträgers 12.
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Der Maschinenträger 12 besitzt eine Öffnung 44, die an den Bodenbereich 27 anschließt. Durch die Öffnung 44 ist ein Übertritt einer Person in den Maschinenträger 12 und aus diesem heraus möglich. Neben der Öffnung 44 sind weitere Durchbrechungen 46 und 48 in der seitlichen Wandung des Maschinenträgers 12 vorgesehen. Die Durchbrechungen 46 und 48 besitzen jeweils eine ungefähr dreieckige Form mit stark abgerundeten Ecken. Zwischen der Durchbrechung 46 und der Öffnung 44 ist ein Steg 50 vorgesehen, der einen spitzen Winkel mit dem Bodenbereich 27 einschließt. Zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften innerhalb des Maschinenträgers 12 ist der Steg 50 gegenüber dem Bodenbereich 27 geneigt.
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2 zeigt die Darstellung aus 1 in einer Ansicht von oben. Deutlich zu erkennen ist, dass der Verbindungsflansch 28, über den der Maschinenträger 12 auf dem Turm (nicht dargestellt) und/oder einer Azimut-Drehverbindung (nicht dargestellt) des Turms befestigt ist, am Maschinenträger 12 seitlich vorsteht. Mittig in der oberen Wandung 38 des Maschinenträgers 12 sind Durchbrechungen 52 und 54 zu erkennen, die eine etwa elliptische Form aufweisen. Zwischen den Durchbrechungen 52 und 54 ist ein Steg 56 angeordnet. In dem Steg 56 sind Aussparungen 32 angeordnet, in denen jeweils, wie dargestellt, Schlaufen von Lastgurten eines Hebezeugs festgelegt sein können. Es sind zwei erste Anschlagstellen 16 vorgesehen, die symmetrisch zu einer Längslotebene 40 an der oberen Wandung 38 des Maschinenträgers 12 angeordnet sind. Die ersten Anschlagstellen 16 weisen jeweils zwei Anschlagpunkte 23 auf, die jeweils durch eine Aussparung 32 ausgebildet sind.
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An dem endseitigen Flansch 24 sind zwei zweite Anschlagstellen 18 vorgesehen, die jeweils zwei benachbarte Anschlagpunkte 26 aufweisen, die spiegelsymmetrisch zur Längslotebene 40 an dem Flansch 24 angeordnet sind. An den Anschlagpunkten 26 der zweiten Anschlagstellen 18 können, wie dargestellt, Lastgurte eines Hebezeugs 14 festgelegt sein.
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3 zeigt eine Detaildarstellung der ersten Anschlagstellen 16 des Maschinenträgers 12 aus 2 in einer Ansicht von schräg oben. Deutlich zu erkennen sind die benachbart angeordneten Aussparungen 32 der ersten Anschlagsstellen 16, die die Anschlagpunkte 23 bilden. Zu beiden Seiten des Maschinenträgers 12 sind Bohrungen 34 von außen in den Wandungen des Maschinenträgers 12 ausgebildet, die quer zu den Aussparungen 32 verlaufen. Die Bohrungen 34 benachbarter Aussparungen 32 jeder ersten Anschlagstelle 16 fluchten. Ein in die Bohrung 34 eingesetzter Sicherungsbolzen 36 (nicht dargestellt) überspannt jeweils zwei benachbarte Aussparungen 32 einer ersten Anschlagstelle 16 an den beiden Seiten des Maschinenträgers 12. Durch einen eingeführten Sicherungsbolzen 36 können in die Aussparungen 32 eingelegte Schlaufen des Lastgurtes eines Hebezeugs 14 an dem Maschinenträger 12 festgelegt werden. Ferner sind die Durchbrechungen 52 und 54 zu erkennen, die durch den Steg 56 voneinander getrennt sind. Die Aussparungen 32 der ersten Anschlagstellen 16 sind entlang des Steges 56 an der oberen Wandung 38 des Maschinenträgers 12 ausgebildet. Die Aussparungen 32 liegen in einer Reihe senkrecht bezogen auf die Langsachse 20 des Maschinenträgers 12.
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4 zeigt eine Detailansicht der zweiten Anschlagstellen 18 des Maschinenträgers 12 aus 2 in einer Ansicht von schräg oben. Deutlich zu erkennen ist der Flansch 24, an dessen oberen Rand auf gegenüberliegenden Seiten, bezogen auf die Längsachse 20, Materialausformungen 58 ausgebildet sind. Die Materialausformungen 58 sind nasenartige Ausformungen des Flansches 24 in radial nach außen verlaufenden Richtungen des Flansches 24. An den beiden Materialausformungen 58 sind jeweils zwei Anschlagpunkte 26 vorgesehen. Wie dargestellt, können über die Anschlagpunkte 26 Lastgurte eines Hebezeugs 14 an dem Maschinenträger 12 festgelegt werden. Die Lastgurte eines Hebezeugs 14 können insbesondere durch krallenartige Verbindungsprofile an den Materialausformungen 58 befestigt sein. Es sind zwei zweite Anschlagstellen 18 vorgesehen, die jeweils zwei Anschlagpunkte 26 aufweisen. Die zweiten Anschlagstellen 18 sind spiegelsymmetrisch zu einer Längslotebene 40 des Maschinenträgers an beiden Seiten des Flansches 24 angeordnet. Jeder Anschlagstelle 18 sind zwei benachbarte Anschlagpunkte 26 zugeordnet. Die Anschlagpunkte 26 einer Anschlagstelle 18 sind vertikal auf unterschiedlichen Höhen an dem Flansch 24 angeordnet. Die an dem Flansch 24 innenliegenden Anschlagpunkte 26 der beiden zweiten Anschlagstellen 18 liegen in einer ersten horizontalen Ebene und die beiden außenliegenden Anschlagpunkte 26 der beiden zweiten Anschlagstellen 18 liegen in einer zweiten horizontalen Ebene unterhalb der ersten horizontalen Ebene.
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Zur Aufnahme des Maschinenträgers 12 mittels eines Hebezeugs 14 weist der Maschinenträger 12 vier Anschlagstellen 16; 18 auf, welche jeweils mit zwei Anschlagpunkten 26 ausgeführt sind. Zwei Paar Anschlagpunkte 26 befinden sich am Generatorflansch 24. Zwei weitere Paare Anschlagpunkte 26 werden durch vier kreisrunde Öffnungen an der Oberseite des Maschinenträgers 12 gebildet. Die Öffnungen dienen als vordere, im Gusskörper des Maschinenträgers integrierte Anschlagpunkte 26. Jeweils zwei Öffnungen sind durch eine fluchtende Querbohrung 34 mit der Außenseite des Maschinenträgers 12 verbunden. In jede Öffnung kann eine Schlaufe eines Lastgurtes eines Hebezeugs 14 abgesenkt werden. Anschließend wird ein Sicherungsbolzen 36 von der Außenseite des Maschinenträgers 12 in die Querbohrung 34 eingeführt. Außer dem Sicherungsbolzen 36 sind keine weiteren Anschlagmittel erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windenergieanlage
- 12
- Maschinenträger
- 14
- Hebezeug
- 16
- erste Anschlagstelle
- 18
- zweite Anschlagstelle
- 20
- Längsachse des Maschinenträgers
- 22
- Turmachse
- 24
- Flansch
- 25
- Befestigungsbereich
- 26
- Anschlagpunkte
- 27
- Bodenbereich
- 28
- Verbindungsflansch
- 30
- Turm
- 32
- Aussparungen
- 34
- seitliche Bohrungen
- 36
- Sicherungsbolzen
- 38
- obere Wandung des Maschinenträgers
- 40
- Längslotebene
- 42
- Querlotebene
- 44
- Öffnungen
- 46, 48
- Durchbrechungen der Seitenwände
- 50
- seitliche Stege
- 52, 54
- Durchbrechungen der oberen Wandung
- 56
- oberer Steg
- 58
- Materialausformung
