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Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeelement für ein Rotorblatt.
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Windkraftanlagen benötigen typischerweise eine Anzahl von Rotorblättern, meistens drei Rotorblätter, um Wind in elektrische Energie umsetzen zu können. Derartige Rotorblätter haben bei heutigen Windkraftanlagen häufig ein Gewicht in der Größenordnung von mindesten 20t, was besondere Ansprüche an die Handhabung des Rotorblatts bei der Montage stellt. Zur Unterstützung einer solchen Montage können beispielsweise Tragtraverse verwendet werden, welche eine Befestigung des Rotorblatts an einem Kran erlauben.
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In bekannten Tragtraversen sind Greifer bzw. Greiferelemente integriert, die die Aufgabe haben, einen mechanisch stabile Verbindung zwischen der Tragtraverse und dem Rotorblatt herzustellen. Dies ergibt sich zum Beispiel aus dem Dokument
EP 2 345 811 B1 .
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Nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass bei einem Transportvorgang des Rotorblattes ein Greifprozess des Greifers bzw. Greiferelementes der Tragtraverse vorzunehmen ist, der grundsätzlich das Risiko birgt, dass hierbei das Rotorblatt beschädigt wird.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, den Stand der Technik derart zu verbessern, dass das Risiko der Beschädigung eines Rotorblattes bei seinem Transport gesenkt wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Aufnahmeelement für ein Rotorblatt, welches ein der Oberflächenkontur des Rotorblattes angepasstes Bett aufweist, auf welchem das Rotorblatt in Gebrauchsstellung des Aufnahmeelementes ruht.
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Der Pfiff der Erfindung liegt darin, dass erkannt wurde und vorgeschlagen wird, eine für Transport- bzw. Lagerzwecke ausgestattetes Aufnahmeelement einzusetzen, das während einer größeren Zeitspanne, idealerweise von dem Zeitpunkt der Herstellung des Rotorblattes bis zu seiner bestimmungsgemäßen Montage an der Nabe einer Windkraftanlage, an dem Rotorblatt verbleibt.
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Geschickterweise ist dabei das Aufnahmeelement zumindest ein Teil des Greifers oder der gesamte Greifer.
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Geschickter Weise ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement als Aufnahmeschale ausgebildet ist. Bei dieser Variante ist das Aufnahmeelement nur als Bett ausgestaltet, auf dem in Gebrauchsstellung das Rotorblatt ruht. Eine ausreichende Fixierung des Aufnahmeelementes zum Rotorblatt erfolgt dann zum Beispiel über andere Mittel, zum Beispiel über eine Befestigung oder Sicherung mit einem Band oder aber ein mit der Aufnahmeschale zusammenwirkendes Oberteil befindet sich an der Tragtraverse oder dem Kopplungsarm, wobei dieses dann genau dann verwendet wird, wenn es benötigt wird, nämlich bei einem Hebevorgang.
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Die Erfindung umfasst dabei Lösungen, bei welchen das Aufnahmeelement nur das Bett bzw. die Aufnahmeschale für das Rotorblatt aufweist, wobei dann das Aufnahmeteil das Rotorblatt nicht vollständig umschließt und zumindest kraft- und/oder formschlüssig greift. In diesem Fall ist es mit einem Greiferoberteil verbindbar, um so eine mechanisch feste Verbindung zur Tragtraverse herzustellen. Dabei wird das Greiferoberteil in geeigneter Weise an das Aufnahmeelement angeschlossen und dann bildet das Aufnahmeelement in dieser Variante das Greifunterteil, das mit dem Greiferoberteil (das dann auch als Kopplungsarm oder Kopplungselement wirkt) der Tragtraverse zusammenwirkt.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement ein Aufnahmeunterteil und ein Aufnahmeoberteil aufweist, Aufnahmeunterteil und Aufnahmeoberteil in einer ersten Gebrauchsstellung das Rotorblatt fest umschließen und in einer zweiten Gebrauchsstellung das Aufnahmeunterteil relativ zum Aufnahmeoberteil bewegbar ist.
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Alternativ schlägt die Erfindung auch ein Aufnahmeelement vor, das zweiteilig ausgebildet ist, also ein Aufnahmeunterteil und ein Aufnahmeoberteil aufweist. Geschickterweise sind das Aufnahmeunterteil und das Aufnahmeoberteil gelenkig miteinander verbunden und werden zum Beispiel durch passive Elemente (zum Beispiel eine Feder) gegen das Rotorblatt gedrückt. Aufnahmeunterteil und Aufnahmeoberteil können aber auch durch eine lineare Bewegung oder eine Klappbewegung miteinander verbunden sein. Durch die konturgenaue Ausgestaltung des Aufnahmeelementes erfolgt ein formschlüssiges Umschließen des Rotorblattes im Bereich des Aufnahmeelementes durch das Aufnahmeelement, wobei das Aufnahmeelement dann auch positionsstabil an dem Rotorblatt verbleibt.
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Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass an der Tragtraverse, insbesondere am Kopplungsarm ein aktivierbares Steuerelement zur Betätigung mindestens eines Elements des Aufnahmeelements vorgesehen ist.
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An der Tragtraverse ist ein Kopplungsarm vorgesehen, der die aktiven Steuerelemente, wie zum Beispiel Hydraulikzylinder oder sonstige Antriebe, aufweist, die, wenn der Kopplungsarm mit dem Aufnahmeelement verbunden ist, dass Aufnahmeunterteil und/oder das Aufnahmeoberteil relativ zueinander bewegt und so eine Greifbewegung zulässt.
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Eine äquivalente Alternative hierzu ist es, wenn das aktivierbare Steuerelement in bzw. an dem Aufnahmeelement angeordnet ist und nach dem Kopplungsvorgang mit Energie (zum Beispiel Pneumatik, Hydraulik oder elektrische Energie) versorgt wird.
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Das Bett ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass es der Oberflächenkontur des Rotorblatt von vornherein folgt, also so vorbereitet, oder dass es sich der Oberflächenkontur anpasst, weil es zum Beispiel aus einem elastischen Material gebildet ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement eine Schnittstelle aufweist, die dafür vorgesehen ist, das Aufnahmeelement mechanisch fest mit einer Tragtraverse bzw. einem Element der Tragtraverse zu verbinden.
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Für die Montage des Rotorblattes ist es auch von Vorteil, wenn das Rotorblatt in der Montagesituation um seine Längsachse gedreht wird, um den Bolzenkranz, der sich an der Wurzel des Rotorblattes befindet, gegenüber den Befestigungsbohrungen an der Nabe auszurichten.
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Zum einen ist das Aufnahmeelement so ausgestattet, um diese Bewegung an der Tragtraverse ausführen zu können d.h. das Aufnahmeelement besitzt die entsprechenden Antriebe, die mit Energie versorgt werden, wenn das Aufnahmeelement an die Tragtraverse angeschlossen ist.
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In der anderen Variante, die von der Erfindung ebenfalls umschlossen ist, ist in dem Kopplungsarm eine entsprechende Drehlagerung und Drehantrieb für das Aufnahmeelement vorgesehen.
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Auch die erfindungsgemäße Verwendung eines Aufnahmeelementes, wie beschrieben löst die eingangs gestellte Aufgabe, wobei das Aufnahmeelement während zweier Transportschritte an dem Rotorblatt verbleibtund/oder das Aufnahmeelement während einer Lagerung des Rotorblatts an diesem verbleibt. Üblicherweise wird ein Rotorblatt in einer Montagevorrichtung, zum Beispiel einer Form oder Schale aufgebaut und fertig gestellt. Es wird dann in der Montagehalle mit einem Kran aus der Montageschale herausgehoben und in einem Lager (z.B. ein Lagergestell) verbracht. Das Rotorblatt erfährt dann gegebenenfalls noch weitere An- oder Einbauten, wozu es wieder aus dem Lager mithilfe eines Krans zu einem Montageplatz transportiert wird. Danach kommt es, in einem weiteren Transportschritt, mithilfe eines Krans wieder in ein Lager oder aber das Rotorblatt wird auf ein Transportfahrzeug verladen um es zu einer Baustelle zu verbringen. Auch an der Baustelle wird das Rotorblatt wieder von einem Kran ergriffen, um es zumindest von dem Transportfahrzeug abzuladen und in ein Zwischenlager, zum Beispiel ein Lagergestell einzulagern oder es dann auch gleich an der Nabe zu montieren.
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Dieser kurzer Abriss des Transportweges solcher Rotorblätter macht klar, dass das Rotorblatt von seiner Entstehung bis zu seinem bestimmungsgemäßen Einbau an der Nabe einer Windkraftanlage mehrfach mit einem Kran bewegt wird, wobei das Hebezeug des Krans in geeigneter Weise jedes Mal mit dem Rotorblatt verbunden werden muss. Bei jedem Anbau- und Abbauvorgang des Hebezeugs besteht die erhebliche Gefahr, die Struktur des Rotorblattes zum Beispiel seine Oberfläche zu beschädigen. Erfindungsgemäß wird die Verwendung dieses Aufnahmeelementes vorgeschlagen, das während einer längeren Zeitspanne, idealerweise mindestens zwischen zwei Transportschritte an dem Rotorblatt verbleibt.
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Als Transportschritte im Sinne der Erfindung bzw. Anmeldung wird hierbei zumindest die Bewegung des Rotorblattes mithilfe eines Kranes angesehen. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass das Aufnahmeelement auch in der Lager-Situation an dem Rotorblatt verbleibt. Idealerweise wird das Aufnahmeelement nur einmal montiert und einmal demontiert nämlich kurz nach der Produktion des Rotorblattes, vor seinem ersten Transport, montiert und nach der Montage des Rotorblattes an der Nabe demontiert.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch eine Tragtraverse gelöst, welche ein Aufhängeelement zum Aufhängen der Tragtraverse an einem Kran und einen Träger mit mindestens einem Kopplungsarm aufweist, wobei der Kopplungsarm einen Kopplungsteil aufweist, das bei Bedarf fest mit der Schnittstelle des Aufnahmeelementes verbindbar ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tragtraverse eine Tragstruktur aufweist und die Tragstruktur den Träger mit dem Aufhängeelement verbindet.
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Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass an der Tragtraverse, insbesondere am Kopplungsarm ein aktivierbares Steuerelement zur Betätigung mindestens eines Elements des Aufnahmeelements vorgesehen ist.
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Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement und/oder der Kopplungsarm und/oder der Träger an der Tragtraverse, insbesondere um die Längsachse des Rotorblatts bzw. einer im wesentlichen horizontal orientierten Achse drehbar gelagert ist. Hierdurch ist es möglich, das Rotorblatt zum Beispiel für Montagezwecke entsprechend zu manipulieren. Es ist dabei vorgesehen, dass dadurch das Rotorblatt um seine Längsachse gedreht, also gepitcht werden kann oder aber um eine wesentlich horizontale Drehachse mit Hilfe einer Neigevorrichtung geneigt werden kann. Für diese Manipulationsbewegung sind unterschiedliche Varianten vorgesehen. Zunächst ist es möglich, dass das Aufnahmeelement, welches das Rotorblatt hält, relativ zum Kopplungsarm oder relativ zum Träger oder relativ zur Tragtraverse gedreht werden kann. Es ist auch zum Beispiel vorgesehen, dass das Aufnahmeelement starr am Kopplungsarm angeschlossen ist, aber der Kopplungsarm relativ zum Träger oder relativ zur Tragtraverse gedreht werden kann. Des weiteren ist es möglich, dass das Aufnahmeelement mit dem Rotorblatt starr am Kopplungsarm und dieser starr am Träger angeordnet ist und dieser relativ zur Tragtraverse gedreht werden kann. Natürlich sind entsprechende Antriebe, zum Beispiel über eine Fernsteuerung bedienbar, vorgesehen.
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Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass die Tragtraverse, insbesondere der Kopplungsarm eine betätigbare Sicherungsvorrichtung für den Verbund mit dem Aufnahmeelement aufweist.
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Für eine gute Stabilität ist vorgesehen, dass an dem Träger zumindest zwei Kopplungsarme, bevorzugterweise an gegenüberliegenden Enden des Trägers, vorgesehen sind.
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Des Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Tragsystem, bestehend aus einer Tragtraverse und einem Aufnahmeelement. Dabei ist das Aufnahmeelement, in welchem das Rotorblatt gebettet ist, für Transportzwecke mit dem Kopplungsarm der Tragtraverse verbindbar.
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Insbesondere umfasst die Erfindung auch ein Lagergestell für mindestens ein Rotorblatt, welches mindestens zwei, miteinander verbundene, zueinander beabstandete, in Gebrauchsstellung im Wesentlichen vertikal orientierte Säulen aufweist, welche dafür vorgesehen sind, zwischen sich das Rotorblatt aufzunehmen, wobei an den Säulen Tragpunkte vorgesehen sind, die bei Bedarf mit an den Aufnahmeelementen vorgesehenen Lagerpunkten zusammenwirken.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind daher an dem Aufnahmeelement Lagerpunkte vorgesehen, die, wie beschrieben mit den Tragpunkte an der Säule des Lagergestells zusammenwirken.
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Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Tragpunkte an einander zugewandten Bereichen oder Innenflächen benachbarter Säulen vorgesehen sind oder die Tragpunktpunkte an Seitenflächen der Säulen vorgesehen sind.
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Dabei können die Tragpunkte an den Säulen auf den einander zugewandten Innenseiten derselben angeordnet sein oder an den Seitenflächen. Beide Varianten sind möglich und erlauben ein entsprechendes Einfädeln der Aufnahmeelemente mit dem daran montierten Rotorblatt auch in unterliegenden Lagerplätzen des Lagergestells. Das Lagergestell weist eine Mehrzahl übereinander angeordnete Lagerplätzen auf, die jeweils durch die Tragpunkte angegeben sind.
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Es ist klar, dass durch den erfindungsgemäßen Vorschlag eines Aufnahmeelementes an diesem eine Vielzahl von Anschluss- bzw. Befestigungsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt werden, die für verschiedene Zwecke eingesetzt werden können. Das ganze passiert dabei ohne eine Beeinträchtigung, d.h. dem Risiko einer Beschädigung des Rotorblattes, da das Aufnahmeelement einmalig an dem Rotor montiert wird.
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Des Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Lagersystem, bestehend aus einem Lagergestell und mindestens einem Aufnahmeelement, wobei das Aufnahmeelement, in welchem das Rotorblatt gebettet ist, über mindestens einen, an dem Aufnahmeelement angeordneten Lagerpunkt an mindestens einen Tragpunkt, der an der Säule des Lagergestells angeordnet ist/sind, getragen ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass zwischen der Säule des Lagergestells und den Führungselementen am Aufnahmeelement, Kopplungsarm oder an der Tragtraverse ein Manipulationsspiel vorgesehen ist. Dieses Manipulationsspiel wird dadurch realisiert, das zum Beispiel die Abstände von zusammenwirkenden Flächen an der Säule geringer ist wie der Abstand der zusammenwirkenden Führungselemente an dem Kopplungsarm, dem Aufnahmeelement, dem Träger oder der Tragtraverse. Die Passung oder das Spiel ist aber nicht so gewählt, dass ein Verklemmen nicht leicht erfolgen kann, vielmehr wird das Element durch diese Auslegung ausreichend genau geführt und bleibt manipulationsfähig.
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Gleichzeitig dient das Lagergestell auch als Führungshilfe für das Einführen der Kopplungsarme, die an dem Träger der Tragtravers angeordnet sind. Insbesondere umfasst die Erfindung dem Vorschlag, dass ein automatisches Verbinden der Kopplungsarm mit dem Aufnahmeelement gerade bei einer Lagerung des Rotorblattes in dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lagergestell vorgesehen wird, wodurch auch die Montage solcher Rotorblätter sicherer wird, da es nicht mehr notwendig ist, dass Bedienpersonen in Schwindel erregende Höhe des Lagergestells das Rotorblatt, wie im Stand der Technik üblich, an Tragtraversen alter Art anschlagen.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch Verfahren für das Absetzen eines von einer Tragtraverse getragenen Rotorblattes auf einem Lagerplatz, insbesondere einem Lagergestell, gelöst, wobei das Rotorblatt über mindestens ein Aufnahmeelement mit dem Kopplungsarm verbunden ist und an dem Aufnahmeelement und/oder an dem Träger der Tragtraverse, insbesondere dessen Kopplungsarm eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist, die sicherstellt, dass die Kopplung zwischen dem Aufnahmeelement und dem Kopplungsarm erst dann gelöst wird, wenn das Rotorblatt auf dem Lagerplatz abgestellt ist.
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Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Einsatz einer Sicherungsvorrichtung stellt sicher, dass das Rotorblatt mechanisch immer exakt bestimmt gelagert ist. Eine kritische Situation ist das Absetzen oder das Anheben des Rotorblattes mit einem Kran, wenn letztendlich die Belastung auf das Rotorblatt wechselt. Eine ungewollte Trennung des Aufnahmeelementes von der Tragtraverse ist sicher zu vermeiden. Eine solche Trennung könnte zu einer Beschädigung des Rotorblattes führen, was erfindungsgemäß vermieden werden soll. Sind aber die Lagerungszustände (abgelegt auf einem Lagerplatz oder im Lagergestell, oder angehängt an das Hebezeug eines Kranes) exakt definiert, dann ist durch die Sicherungsvorrichtung sichertellbar, dass das Aufnahmeelement nicht von dem Kopplungsarm trennbar ist, wenn das Hebezeug die Tragtraverse angehoben hat.
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Die Sicherungsvorrichtung ist zum Beispiel ein passiv wirkendes Element oder auch ein aktiv ansteuerbares Element. Zum Beispiel ist die Sicherungsvorrichtung als federbelasteter Bolzen ausgebildet, der in einer ersten Stellung mit erheblicher Kraft das Aufnahmeelement mit dem Kopplungsarm verbindet. Die Kraft, die aufzuwenden ist, diesen Bolzen zurück zu drücken, ist so hoch, dass eine händische Fehlbedienung ausschließbar ist. Zum Beispiel ist der Bolzen nur durch das Gewicht des Rotorblattes zurückdrückbar, die zum Beispiel auch erst dann wirkt, wenn das Rotorblatt abgesetzt wird.
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So ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Tragtraverse, insbesondere der Kopplungsarm eine betätigbare Sicherungsvorrichtung für den Verbund mit dem Aufnahmeelement aufweist.
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Alternativ ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement eine betätigbare Sicherungsvorrichtung für den Verbund mit der Tragtraverse, insbesondere dem Kopplungsarm aufweist.
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Für den Fachmann äquivalent sind aber auch Lösungen, die die Sicherungsvorrichtung in dem Aufhängeelement der Tragtraverse realisieren, und die Sicherungsvorrichtung dann aktiv ist, wenn die gesamte Last über das Aufhängeelement in den Kram eingeleitet wird. Auch in einem solchen Zustand soll eine Entkopplung des Aufnahmeelementes von dem Kopplungsarm unterbleiben.
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Desweiteren umfasst die Erfindung auch ein Verfahren für das Aufnehmen eines, von einer Tragtraverse zu tragenden Rotorblattes aus einem Lagergestell, wobei die unbeladene Tragtraverse zunächst derart abgesenkt wird, dass der mindestens eine Kopplungsarm eine Führung durch die Säule erfährt, bis der Kopplungsarm in Wirkkontakt mit dem Aufnahmeelement tritt, dann der Kopplungsarm mechanisch stabil mit dem Aufnahmeelement verbunden wird und hernach das Rotorblatt angehoben wird.
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Die Säulen des Lagergestells haben mehrere Aufgaben: zunächst dienen sie dazu, die Lagerplätze der übereinander angeordneten Rotorblätter zu definieren. Desweiteren aber dienen diese geschickterweise auch als Führungshilfen bei der Absenkbewegung der Tragtraverse. Diese Führungshilfe erfolgt dabei sowohl bei beladener wie auch bei unbeladener Tragtraverse. Bevorzugt wirkt dabei der Kopplungsarm mit der Säule zusammen, ohne aber die Erfindung hierauf beschränken zu wollen, es können auch Elemente des Trägers oder auch Elemente der Tragtraverse sein, diese Lösungen sind zueinander äquivalent.
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Geschickterweise entspricht dabei der Achsabstand der Säulen des Lagergestells dem Achsabstand der am Rotorblatt montierten Aufnahmeelemente bzw. der am Träger vorgesehenen Kopplungsarme.
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Im Rahmen dieser Anmeldung ist der Kopplungsarm nicht dahingehend beschränkt auszulegen, dass dieser eine gewisse Länge oder Längserstreckung aufzuweisen hat. Vielmehr beschreibt der Begriff Kopplungsarm eine Funktion, nämlich eine Verbindung zwischen dem Träger und dem Aufnahmeelement herzustellen, wozu eine Mehrzahl zueinander äquivalente Ausgestaltungen vorstellbar sind, die in sich auch kurz oder im Träger integriert sein können.
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In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung (also Aufnahmeelement, Tragtraverse und Lagergestell bzw. Tragsystem und Lagersystem) beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verwendung oder Verfahren übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf die Verfahren oder Verwendung genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche (für das Aufnahmeelement, Tragtraverse und Lagergestell bzw. Tragsystem und Lagersystem) berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 die erfindungsgemäßen Aufnahmeelemente montiert an einem Rotorblatt in einer dreidimensionalen Ansicht
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2 die erfindungsgemäßen Tragtraverse in einer dreidimensionalen Ansicht
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3 das erfindungsgemäße Lagergestell in einer dreidimensionalen Ansicht
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4 das erfindungsgemäßen Tragsystem in einer dreidimensionalen Ansicht
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5 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Tragsystems
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6 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Lagersystems
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7 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail der erfindungsgemäßen Tragtraverse
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8 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Lagergestells in Richtung des Pfeiles VIII in 3
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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1 zeigt die erfindungsgemäßen Aufnahmeelemente 2, 2a, 2b montiert an einem Rotorblatt 1 in einer dreidimensionalen Ansicht. Das Rotorblatt 1 besteht dabei aus einer Wurzel 10, mit welcher das Rotorblatt 1 an die Nabe angebaut wird. Der Wurzel 10 gegenüberliegend weist das Rotorblatt 1 eine Spitze 11 auf.
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Das hier gezeigte Aufnahmeelement 2 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem Aufnahmeunterteil 20 und einem Aufnahmeoberteil 21. Das Aufnahmeelement 2 umgreift das Rotorblatt 1 an den jeweiligen Positionen greiferartig. Der Schwerpunkt des Rotorblattes 1 befindet sich geschickterweise in der Mitte, zwischen den beiden Aufnahmeelementen 2a und 2b. Das Aufnahmeelement 2 besitzt auch mindestens zwei Lagerpunkte 23, 23a und 23b. Diese Lagerpunkte 23, 23a und 23b sind als Taschen ausgebildet, die mit entsprechenden, als Stifte ausgebildeten Tragpunkte 43 des Lagergestells 4 (siehe 3) zusammenwirken. Natürlich ist hier auch eine kinematische Umkehr möglich. Bezüglich des Rotorblattes 1 befinden sich die Lagerpunkte 23a und 23b an gegenüberliegenden Seiten um ein stabiles Einhängen des Aufnahmeelementes 2 in dem Lagergestell 4 zu ermöglichen. Da das Aufnahmeelement 2 besitzt eine Schnittstelle 22, die in geeigneter Weise mit dem Kopplungsteil 34 der des Kopplungsarmes 33 zusammenwirkt.
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2 zeigt die erfindungsgemäßen Tragtraverse 3 in einer dreidimensionalen Ansicht. Sie besteht aus einem Aufhängeelement 30 zum Aufhängen der Tragtraverse an einem Kran. An dem Aufhängeelement 30 ist einen Rotationsantrieb vorgesehen, der eine Rotationsbewegung 35 um eine im wesentlichen vertikale Achse erlaubt. Der Rotationsantrieb ist ansteuerbar, zum Beispiel durch eine Fernsteuerung. Dadurch ist es möglich, zum Beispiel ein 180° Schwenken des Rotorblattes 1 auszuführen. Grundsätzlich ist hier aber eine Endlosdrehung möglich.
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Des weiteren besitzt die Tragtraverse 3 eine Tragstruktur 31, diese ist zum Beispiel als Kette oder Seil ausgebildet insbesondere in 7 weiter detailliert beschrieben.
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Außerdem besitzt die Tragtraverse 3 einen Träger 32 mit mindestens einem Kopplungsarm 33, 33a, 33b. Die Tragstruktur 31 verbindet den Träger 32 mit dem Aufhängeelement 30. Der Kopplungsarm 33, 33a, 33b weist einen Kopplungsteil 34 auf, der bei Bedarf fest mit der Schnittstelle 22 des Aufnahmeelementes verbindbar ist.
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3 zeigt das erfindungsgemäße Lagergestell 4 in einer dreidimensionalen Ansicht. Das Lagergestell 4 dient für die Lagerung mindestens eines Rotorblatt 1, 1a, 1b. Das Lagergestell 4 besteht aus mindestens zwei, miteinander verbundene, zueinander beabstandete, in Gebrauchsstellung im Wesentlichen vertikal orientierte Säulen 40, 40a bis 40f, welche dafür vorgesehen sind, zwischen sich das Rotorblatt 1, 1a, 1b aufzunehmen. Die Säulen 40, 40a bis 40f sind durch Längsverbinder 41, 41a, 41b und Querverbinder 42, 42a, 42b verbunden. Die Längsverbinder 41, 41a, 41b und Querverbinder 42, 42a, 42b befinden sich im unteren Bereich des Lagergestells 4, der Zwischenraum zwischen den Säulen 40 ist oben offen um das Einund Ausführen der Rotorblätter 1 nicht zu behindern. An den oberen Enden der Säulen 40 befinden sich spitz zusammenlaufende Einweiser 46, die als Leitelemente für die sich absenkenden Aufnahmeelemente 2 dienen und so ein genaues Einführen der Aufnahmeelementes 2 in das Lagergestell 4 erlauben. Dabei ist zu beachten, dass das Aufnahmeelement 2 durch die Absenk- bzw. Schwenkbewegung des Krans bewegbar ist und die Anordnung so ausgebildet ist, dass das Aufnahmeelement 2 zuverlässig von den Säulen 40 gefangen und geführt wird, wie dies insbesondere noch in 8 beschrieben wird.
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Die Säulen 40 sind im Querschnitt rechteckig und weisen an ihren, einander zugewandten Innenseiten, als Stifte oder Bolzen ausgebildete Tragpunkte 43 auf. Bei der Absenkbewegung des Aufnahmeelementes 2 (mit umschlossenen Rotorblatt 1) gleiten diese Tragpunkte 43 in die als Taschen ausgebildeten Lagerpunkte 23, wodurch dann das Lagergestell 4 die Anordnung von Aufnahmeelementen 2 und Rotorblatt 1 trägt. Dem Fachmann ist klar, dass dieses Konzept in seiner Ausgestaltung in äquivalenter Weise umgedreht werden kann.
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Es ist alternativ vorgesehen, dass die Tragpunkte 43 an den Stirnseiten bzw. Seitenflächen der Säulen 40 angeordnet sind. Bei im Querschnitt rechteckigen Säulen sind die Innenseiten einander zugewandt und im wesentlichen parallel. Die Stirn- oder Seitenflächen sind um 90° hierzu gedreht und fluchten im idealen Fall, ohne die Ausgestaltung hierauf zu beschränken.
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4 zeigt das erfindungsgemäße Tragsystem 5 in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei das Tragsystem 5 aus einer Tragtraverse 3 und einem Aufnahmeelement 2 besteht. Das Aufnahmeelement 2, in welchem das Rotorblatt 1 gebettet ist, ist für den hier gezeigten Transportvorgang mit dem Kopplungsarm 33 der Tragtraverse 3 verbunden. Dabei ist das Aufnahmeelement 2 über das Verbindungselement 36 mit dem Kopplungsarm 33 verbunden. An der Tragtraverse 3 ist eine Verschwenkeinheit 6 vorgesehen, die es gestattet, das Rotorblatt 1 um seine Längsachse 12 zu verschwenken. Dieses Verschwenken wird auch Pitchen genannt, und ist mit dem Pfeil 60 angedeutet. Es ist ein Pitchwinkel von +/–10°, 15° oder 20° vorgesehen. Realisiert wird die Verschwenkeinheit 6 durch eine Segmentlagerung und einem Verstellantrieb. Der Verstellantrieb ist entsprechend an steuerbar, zum Beispiel über eine Fernsteuerung.
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5 zeigt in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Tragsystems 5. Zur besseren Übersichtlichkeit ist hier das Rotorblatt nicht gezeigt. 5 zeigt den gekoppelten Zustand des Kopplungsarmes 33 mit dem Aufnahmeelement 2. Die Kopplung erfolgt dabei über das Verbindungselement 36. Der Ablauf ist wie folgt:
Eine unbeladene Tragtraverse 3 (vergleiche 2) wird abgesenkt um ein Aufnahmeelement 2 (zum Beispiel mit einem Rotorblatt 1 oder auch leer) aufzunehmen. An dem Aufnahmeelement 2 ist eine Schnittstelle 22 vorgesehen. Der Kopplungsarm 33 besitzt einen Kopplungsteil 34, welches mit der Schnittstelle 22 zusammenwirkt. Das Verbindungselement 36 ist ein aktives Element, zum Beispiel betätigbar durch einen Arbeitszylinder oder einem sonstigen Antrieb (hier nicht gezeigt). Durch entsprechende Führungselement gelangt der Kopplungsteil 34 in dem Bereich der Schnittstelle 22. Erreicht das Kopplungsteil 34 seine Endposition an der Schnittstelle 22, so wird zum Beispiel ein Endschalter betätigt, der den Antrieb des Verbindungselementes 36 aktiviert. Das Verbindungselement 36 ist zum Beispiel als bewegbarer Bolzen ausgeführt, der durch einen Hydraulikzylinder in eine entsprechende Hülse des Aufnahmeelementes 2 geschoben wird. Gleichzeitig werden auch die aktiven Stellantriebe (zum Beispiel Hydraulikzylinder), die an dem Kopplungsarm 33 angeordnet sind, mit dem passiv vorgespannten Aufnahmeunterteil 20 und Aufnahmeoberteil 21 des Aufnahmeelementes 2 wirkfähig verbunden. Nachdem die Kopplung abgeschlossen ist bildet das Verbindungselement 36 auch gleichzeitig ein Gelenk aus, wodurch das Aufnahmeunterteil 20 und das Aufnahmeoberteil 21 zum Öffnen und Schließen relativ zum Kopplungsarm 33 oder relative zueinander bewegbar ist, um so eine Greifbewegung ausführen zu können.
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An der Tragtraverse 3 ist auch ein eigenständige, autarke, durch Fernsteuerung (per Funk oder kabelgebunden) bedienbare Antriebseinheit, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor mit Generator und/oder Hydraulikpumpe vorgesehen, um die verschiedenen aktiven Elemente der Tragtraverse 3 mit Energie zu versorgen.
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6 zeigt in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Lagersystems 7. Das Lagersystem 7 besteht aus dem Lagergestell 4 und mindestens einem Aufnahmeelement 2, wobei das Aufnahmeelement 2, in welchem das Rotorblatt 1 gebettet ist, über, an dem Aufnahmeelement 2 angeordneten Lagerpunkten 23 an Tragpunkten 43, die an der Säule 40, 40a, 40b des Lagergestells 4 angeordnet sind, getragen ist. Mit 61 ist der Antrieb der Verschwenkeinheit 6 gekennzeichnet.
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7 zeigt in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail der erfindungsgemäßen Tragtraverse 3, nämlich den Anschluss der Tragstruktur 31 an dem Träger 32. Für die Tragstruktur 31 ist ein Schlitten 37 vorgesehen, der in Längsrichtung des Trägers 32 in einer Führung 300 entlang des Doppelpfeiles 38 beweglich gelagert ist und von einem Antrieb 39 bewegt wird. Die Tragstruktur 31 ist zum Beispiel als Stahlseil oder Tragkette ausgebildet. Diese Tragstruktur 31 ist gelenkig am Anlenkpunkt 301 mit dem Schlitten 37 verbunden. Die Ausgestaltung ist symmetrisch d.h. dieser Schlitten 37 ist am Träger 32 zweifach vorgesehen. Der Antrieb 39, zum Beispiel ein Elektromotor oder (was günstiger ist) der Hydraulikzylinder ist durch geeignete Mittel (zum Beispiel ein Ventil) steuerbar, insbesondere durch eine Fernbedienung. Wird nun zum Beispiel nur ein Antrieb 39 betätigt, so verändert sich der Anlenkpunkt 301 relativ zum Aufhängelement 30, und es erfolgt ein Neigen des Trägers 32 um eine horizontale Drehachse. Es ist hier ein Drehwinkel von 5°, 10° 15° oder 20° vorgesehen. Die Tragtraverse 3 besitzt somit auch eine Neige-Vorrichtung um eine horizontale Drehachse, die bevorzugt rechtwinklig oder winklig zur Längsachse 12 des Rotorblattes 1 orientiert ist.
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8 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Lagergestells in Richtung des Pfeiles VIII in 3 gezeigt. In Längsrichtung 12 des Rotorblattes 1 hintereinander sind an dem Aufnahmeelement 2 Gleitelemente 24 und 25 (die hier als Führungselemente wirken) vorgesehen, die mit dem Säulenfläche 44, 45 zusammenwirken, wobei diese Säulenflächen 44, 45 als Stirnflächen (in Richtung der Längsachse 12 des Rotorblattes 1 gesehen) angeordnet sind. Der Abstand der beiden Gleitelemente 24, 25 ist deutlich größer als der Abstand der beiden Säulenflächen 44, 45. Es ergibt sich so in Richtung der Längsachse 12 des Rotorblattes 1 ein bewusst vorgesehenes Manipulationsspiel um ein Absenken des Aufnahmeelements 2 (beladen mit dem Rotorblatt 1) an ansonsten störenden Tragpunkte 43 vorbei zu ermöglichen. Dass Manövrieren passiert dabei durch die Bewegung des Kranes.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
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Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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