DE102016102244A1 - Method for mounting a wind turbine rotor blade and wind turbine rotor blade - Google Patents

Method for mounting a wind turbine rotor blade and wind turbine rotor blade Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Montage eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200) vorgesehen. Das Windenergieanlagen-Rotorblatt (200) weist mindestens einen Blitzschutzrezeptor (300) in einer Rotorblattschale (210) auf. Eine Lastanschlagseinheit wird mit dem mindestens einen Blitzrezeptor (300) gekoppelt. Ein Seil wird an der Lastanschlagseinheit (350) befestigt. Das Rotorblatt (200) wird angehoben und montiert. Das Seil wird von der Lastanschlagseinheit (350) entfernt.A method is provided for mounting a wind turbine rotor blade (200). The wind turbine rotor blade (200) has at least one lightning protection receptor (300) in a rotor blade shell (210). A load attachment unit is coupled to the at least one lightning receptor (300). A rope is attached to the load attachment unit (350). The rotor blade (200) is lifted and mounted. The rope is removed from the load attachment unit (350).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes sowie ein Windenergieanlagen-Rotorblatt. The present invention relates to a method for mounting a wind turbine rotor blade and a wind turbine rotor blade.

Moderne Windenergieanlagen weisen einen Rotor mit typischerweise drei Rotorblättern auf, der durch den Wind in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Die Rotationsbewegung des Rotors wird direkt oder indirekt an einen elektrischen Generator übertragen, der elektrische Energie erzeugt. Modern wind turbines have a rotor with typically three rotor blades, which is set by the wind in a rotational movement. The rotational movement of the rotor is transmitted directly or indirectly to an electric generator which generates electrical energy.

DE 10 2013 211 751 A1 beschreibt ein Verfahren zum Montieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes. Das Rotorblatt weist eine Ausklinkeinheit auf. Ein Hebeseil wird an oder in dem Rotorblatt befestigt. Die ersten Enden eines Hilfeseils werden in oder an der Ausklinkeinheit in dem Rotorblatt befestigt. Das Rotorblatt wird mittels eines Hebeseils angehoben. Das Rotorblatt wird an einem Rotor der Windenergieanlage montiert und die Ausklinkeinheit wird betätigt, so dass die ersten Enden der Hilfsseile ausgeklinkt werden können. Damit können die Hilfsseile entfernt werden. DE 10 2013 211 751 A1 describes a method of mounting a wind turbine rotor blade. The rotor blade has a Ausklinkeinheit. A hoist rope is attached to or in the rotor blade. The first ends of a helper rope are secured in or on the detent unit in the rotor blade. The rotor blade is lifted by means of a lifting rope. The rotor blade is mounted on a rotor of the wind turbine and the Ausklinkeinheit is operated so that the first ends of the auxiliary cables can be disengaged. This allows the auxiliary ropes to be removed.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Montage eines Windenergieanlagen-Rotorblattes sowie ein entsprechendes Windenergieanlagen-Rotorblatt vorzusehen, welches eine verbesserte Befestigungsmöglichkeit von bei der Montage des Rotorblatts verwendeten Seilen an oder in dem Rotorblatt vorsieht. It is therefore an object of the present invention to provide a method for assembling a wind turbine rotor blade and a corresponding wind turbine rotor blade, which provides an improved attachment possibility of used in the assembly of the rotor blade on or in the rotor blade.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Montieren eines Windenergieanlagen-Rotorblattes nach Anspruch 1 sowie durch ein Windenergieanlagen-Rotorblatt nach Anspruch 3 gelöst. This object is achieved by a method for mounting a wind turbine rotor blade according to claim 1 and by a wind turbine rotor blade according to claim 3.

Es wird ein Verfahren zur Montage eines Windenergieanlagen-Rotorblattes vorgesehen. Das Windenergieanlagen-Rotorblatt weist mindestens einen Blitzschutzrezeptor in einer Rotorblattschale auf. Eine Lastanschlagseinheit wird mit dem mindestens einen Blitzrezeptor gekoppelt. Ein Seil wird an der Lastanschlagseinheit befestigt. Das Rotorblatt wird angehoben und montiert. Das Seil wird von der Lastanschlagseinheit entfernt. A method is provided for mounting a wind turbine rotor blade. The wind turbine rotor blade has at least one lightning protection receptor in a rotor blade shell. A load bearing unit is coupled to the at least one lightning receptor. A rope is attached to the load attachment unit. The rotor blade is lifted and mounted. The rope is removed from the load attachment unit.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt mit einer Mehrzahl von Blitzschutzrezeptoren in der Rotorblattwandung vorgesehen. Diese Blitzschutzrezeptoren ragen zumindest teilweise aus der Wandung des Rotorblattes nach außen hinaus. Innerhalb des Rotorblattes können die Blitzschutzrezeptoren mit Blitzschutzleitungen gekoppelt sein. Gemäß der Erfindung nehmen diese Blitzschutzrezeptoren Anschlagpunkte oder Lastanschlagpunkte zur Aufnahme von Seilen, z. B. Hebeseilen, Lenkseilen oder Hilfsseilen auf. According to one aspect of the present invention, a wind turbine rotor blade is provided with a plurality of lightning protection receptors in the rotor blade wall. These lightning protection receptors protrude at least partially out of the wall of the rotor blade to the outside. Within the rotor blade, the lightning protection receptors can be coupled with lightning protection cables. According to the invention, these lightning protection receptors take attachment points or load attachment points for receiving cables, for. As hoisting ropes, steering cables or auxiliary ropes on.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Blitzschutzrezeptoren typischerweise aus Metall hergestellt sind und bereits in den gängigen Rotorblättern vorhanden sind. Die Blitzschutzrezeptoren können somit zwei verschiedene Funktionen übernehmen, nämlich sowohl die Blitzschutzfunktion als auch die Möglichkeit der Aufnahme von Lastanschlagpunkten für Hebeseile, Längsseile oder Hilfsseile. The advantage of the solution according to the invention is that the lightning protection receptors are typically made of metal and are already present in the common rotor blades. The lightning protection receptors can thus take on two different functions, namely both the lightning protection function and the possibility of receiving load attachment points for hoisting ropes, longitudinal ropes or auxiliary ropes.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäße Lastanschlageinheit als ein Blitzschutzrezeptor mit einem federbetätigbaren Verschlussstopfen ausgestaltet sein, so dass z. B. ein Kugeltragbolzen durch den Verschlussstopfen entfernt werden kann. According to one aspect of the present invention, the load attachment unit according to the invention can be configured as a lightning protection receptor with a spring-actuated sealing plug, so that z. B. a ball-carrying bolt can be removed through the stopper.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Windenergieanlagen-Rotorblatt mit einer Blattschale und mindestens einem Blitzschutzrezeptor vorgesehen, wobei der Blitzschutzrezeptor zur Aufnahme einer Lastanschlageinheit zur Aufnahme eines Hebeseils, eines Längsseils oder eines Hilfsseils ausgestaltet ist.According to the invention, a wind turbine rotor blade is thus provided with a sheet shell and at least one lightning protection receptor, wherein the lightning protection receptor for receiving a load attachment unit for receiving a hoisting rope, a longitudinal rope or an auxiliary rope is configured.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt mit mindestens einem Blitzschutzrezeptor vorgesehen, der eine Lastanschlagseinheit aufweist. According to one aspect of the invention, a wind turbine rotor blade is provided with at least one lightning protection receptor, which has a load-stop unit.

Somit kann ein einfacher Lastanschlag bzw. Lastanschlagseinheit eines Hebeseils, Längsseils oder Hilfsseils im Bereich der Rotorblattspitze vorgesehen sein. Die Lastanschlagseinheit kann ausklinkbar ausgestaltet sein. Das Ausklinken kann beispielsweise ferngesteuert erfolgen. Thus, a simple load stop or load attachment unit of a lifting rope, longitudinal rope or auxiliary rope can be provided in the region of the rotor blade tip. The load stop unit can be designed unlatchable. The notching can be done remotely, for example.

Während im Stand der Technik Lenkseile, Hebeseile oder Hilfsseile aus einer Lastanschlagseinheit entfernt werden können, indem ein Mannkorb nach oben gezogen wird und die Seile durch einen Monteur entfernt werden, ist dies bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht mehr notwendig. While in the prior art steering cables, hoisting ropes or auxiliary ropes can be removed from a load attachment unit by pulling a man basket upwards and the ropes are removed by a fitter, this is no longer necessary in the inventive solution.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung eines Blitzschutzrezeptors als Lastanschlageinheit zur Aufnahme eines Hebeseils, Längsseils oder Hilfsseils bei der Montage eines Windenergieanlagen-Rotorblattes.The present invention also relates to the use of a lightning protection receptor as a load attachment unit for receiving a hoisting rope, longitudinal rope or auxiliary rope during the assembly of a wind turbine rotor blade.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Vorteile und Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Advantages and embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung, 1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention,

2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß der Erfindung, und 2 shows a schematic sectional view of a wind turbine rotor blade according to the invention, and

3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Blitzrezeptors gemäß einem Aspekt der Erfindung. 3 shows a schematic sectional view of a lightning receptor according to an aspect of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf dem Turm 102 auf. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106 mit drei Rotorblättern 200 und einem Spinner 110 vorgesehen. Der aerodynamische Rotor 106 wird im Betrieb der Windenergieanlage durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch einen Rotor oder Läufer eines Generators, welcher direkt oder indirekt mit dem aerodynamischen Rotor 106 gekoppelt ist. Der elektrische Generator ist beispielsweise in der Gondel 104 angeordnet und erzeugt elektrische Energie. Optional können die Pitchwinkel der Rotorblätter 200 durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln 108b der jeweiligen Rotorblätter 200 verändert werden. 1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention. The wind turbine 100 has a tower 102 and a gondola 104 on the tower 102 on. At the gondola 104 is an aerodynamic rotor 106 with three rotor blades 200 and a spinner 110 intended. The aerodynamic rotor 106 is set in operation of the wind turbine by the wind in a rotary motion and thus also rotates a rotor or rotor of a generator, which directly or indirectly with the aerodynamic rotor 106 is coupled. The electric generator is for example in the nacelle 104 arranged and generates electrical energy. Optionally, the pitch angles of the rotor blades 200 by pitch motors on the rotor blade roots 108b the respective rotor blades 200 to be changed.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Windenergieanlagen-Rotorblattes gemäß der Erfindung. Das Rotorblatt 200 weist eine Rotorblattschale 210 mit mindestens einem Blitzschutzrezeptor 300 auf. Der Blitzschutzrezeptor 300 weist ein erstes Ende 310, welches sich innerhalb des Rotorblattes erstreckt, sowie ein zweites Ende 320, welches sich zumindest teilweise außerhalb der Rotorblattschale 210 erstreckt, auf. Das erste Ende 310 des Blitzrezeptors 300 kann mit einer Leitung 400 des Blitzschutzsystems gekoppelt sein. Dadurch soll ermöglicht werden, dass ein in den Blitzschutzrezeptor 300 einschlagender Blitz über das Blitzschutzsystem 400 sicher abgeleitet werden kann. 2 shows a schematic sectional view of a wind turbine rotor blade according to the invention. The rotor blade 200 has a rotor blade shell 210 with at least one lightning protection receptor 300 on. The lightning protection receptor 300 has a first end 310 , which extends within the rotor blade, and a second end 320 , which is at least partially outside the rotor blade shell 210 extends, up. The first end 310 of the lightning receptor 300 can with a lead 400 be coupled to the lightning protection system. This is to be made possible that one in the lightning protection receptor 300 striking lightning via the lightning protection system 400 can be safely derived.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Blitzrezeptors gemäß einem Aspekt der Erfindung. Der Blitzschutzrezeptor 300 weist ein erstes Ende 310 auf, welches sich innerhalb des Windenergieanlagen-Rotorblattes erstreckt. Ferner ist ein zweites Ende 320 vorgesehen, welches sich zumindest teilweise außerhalb der Rotorblattschale 210 befindet. Der Blitzschutzrezeptor 300 weist eine Bohrung 330 zur Aufnahme eines Kugeltragebolzens 350 auf. Der Blitzschutzrezeptor 300 weist ferner optional einen federbetätigbaren Verschlussstopfen 340 auf. Mittels dieses Verschlussstopfens kann der Kugeltragebolzen 350 aus dem Blitzschutzrezeptor entfernt werden. Gemäß der Erfindung ist der Kugeltragebolzen eine Ausgestaltung der Lastanschlagseinheit 350. 3 shows a schematic sectional view of a lightning receptor according to an aspect of the invention. The lightning protection receptor 300 has a first end 310 which extends within the wind turbine rotor blade. There is also a second end 320 provided, which is at least partially outside the rotor blade shell 210 located. The lightning protection receptor 300 has a hole 330 for receiving a Kugeltragebolzens 350 on. The lightning protection receptor 300 further optionally includes a spring-actuable sealing plug 340 on. By means of this sealing plug, the ball bearing pin 350 be removed from the lightning protection receptor. According to the invention, the ball-carrying bolt is an embodiment of the load-stop unit 350 ,

Der Kugeltragebolzen 350 weist ein erstes Ende 351 zur Aufnahme eines Hebeseils, Lenkseils oder Hilfsseils sowie ein zweites Ende 352 auf, welches in die Bohrung 330 des Blitzschutzrezeptors einführbar ist. The ball bearing pin 350 has a first end 351 for receiving a lifting cable, steering cable or auxiliary rope and a second end 352 which one into the hole 330 the lightning protection receptor is insertable.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit ein umgebauter Blitzschutzrezeptor vorgesehen, welcher sowohl als Blitzeinschlagspunkt als auch zur Aufnahme einer Lastanschlagseinheit ausgestaltet ist. Der Blitzschutzrezeptor kann somit einen Kugeltragebolzen oder eine Ringschraube aufnehmen. Dazu kann der Blitzschutzrezeptor einen Hinterschnitt oder ein Innengewinde aufweisen. According to one aspect of the present invention, a modified lightning protection receptor is thus provided, which is designed both as a lightning strike point and for receiving a load-stop unit. The lightning protection receptor can thus receive a ball bearing bolt or a ring screw. For this purpose, the lightning protection receptor may have an undercut or an internal thread.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kugeltragebolzen bzw. die Ringschraube fernauslösbar sein. Bei der Montage des Rotorblattes der Windenergieanlage kann der Kugeltragebolzen bzw. die Ringschraube in oder an dem Blitzschutzrezeptor montiert werden, während sich das Rotorblatt am Boden befindet. Anschließend kann das Rotorblatt mit einem Kran angehoben werden und an einer Rotornabe der Windenergieanlage montiert werden. Hierbei kann ein Lenkseil an dem Kugeltragebolzen bzw. der Ringschraube des Blitzschutzrezeptors befestigt sein. Wenn das Rotorblatt fertig montiert ist, dann kann das Lenkseil wieder demontiert werden. Dies kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch den fernauslösbaren Kugeltragebolzen erfolgen. Hiermit kann eine Mannkorbfahrt mit einem Baustellenkran vermieden werden, um das Lenkseil zu demontieren. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kugeltragebolzen zusätzlich an dem Kranhaken angeschlagen werden, so dass er nicht unkontrolliert zur Erde fallen kann. According to a further aspect of the present invention, the ball bearing bolt or the eyebolt can be remotely triggered. When mounting the rotor blade of the wind turbine, the ball bearing bolt or the eye bolt can be mounted in or on the lightning protection receptor, while the rotor blade is located on the ground. Subsequently, the rotor blade can be lifted with a crane and mounted on a rotor hub of the wind turbine. In this case, a steering cable can be attached to the ball bearing bolt or the eyebolt of the lightning protection receptor. When the rotor blade is fully assembled, the steering cable can be disassembled again. This may be done by the remote releasable ball bearing stud in accordance with one aspect of the present invention. Hereby, a man basket ride can be avoided with a construction crane to dismantle the steering cable. In addition, according to one aspect of the present invention, the ball-carrying bolt can be struck against the crane hook so that it can not fall uncontrollably to the ground.

Die Fernauslösbarkeit des Kugeltragebolzens kann durch einen Sperrbolzen erfolgen, welcher mittels eines Seils betätigbar ist. Hierbei reicht es aus, wenn das Seil als dünnes Seil ausgestaltet ist und mit dem Sperrbolzen verbunden ist. Durch Ziehen des Seils kann der Sperrbolzen aus dem Kugeltragebolzen entfernt werden, so dass der Kugeltragebolzen aus dem Blitzrezeptor entfernt werden kann. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Entriegelung des Kugeltragebolzens von der Rotornabe aus erfolgen. The Fernauslösbarkeit the Kugeltragebolzens can be done by a locking pin, which is actuated by means of a rope. It is sufficient if the rope is designed as a thin rope and is connected to the locking pin. By pulling the rope, the locking pin can be removed from the ball bearing pin so that the ball bearing pin can be removed from the lightning receptor. According to one aspect of the present invention, the unlocking of the ball support pin can be carried out from the rotor hub.

Gemäß einem weiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Entriegelung des Kugeltragebolzens mittels einer Funkfernbedienung erfolgen. According to a broad aspect of the present invention, the unlocking of the ball carrying bolt can be effected by means of a radio remote control.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Entriegelung des Kugeltragebolzens durch eine elektrische Spannung beispielsweise an dem Blitzschutzsystem erreicht werden. According to a further aspect of the present invention, the unlocking of the ball bearing bolt can be achieved by an electrical voltage, for example on the lightning protection system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013211751 A1 [0003] DE 102013211751 A1 [0003]

Claims (5)

Verfahren zur Montage eines Windenergieanlagen-Rotorblattes (200), wobei das Windenergieanlagen-Rotorblatt (200) mindestens einen Blitzschutzrezeptor (300) in einer Rotorblattschale (210) aufweist, mit den Schritten: Koppeln einer Lastanschlageinheit (350) mit dem mindestens einen Blitzschutzrezeptor (300), Befestigen eines Seils an der Lastanschlagseinheit (350), Anheben des Rotorblattes (200) und Montieren des Rotorblattes (200), und Entfernen des Seils von der Lastanschlageinheit (350)Method for assembling a wind turbine rotor blade ( 200 ), wherein the wind turbine rotor blade ( 200 ) at least one lightning protection receptor ( 300 ) in a rotor blade shell ( 210 ), comprising the steps of: coupling a load application unit ( 350 ) with the at least one lightning protection receptor ( 300 ), Attaching a rope to the load-bearing unit ( 350 ), Lifting the rotor blade ( 200 ) and mounting the rotor blade ( 200 ), and removing the cable from the load application unit ( 350 ) Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lastanschlagseinheit (350) fernbedienbar aus dem Blitzschutzrezeptor (300) entkoppelt wird. Method according to claim 1, wherein the load-stop unit ( 350 ) remotely controllable from the lightning protection receptor ( 300 ) is decoupled. Windenergieanlagen-Rotorblatt, mit einer Rotorblattschale (210), mindestens einem Blitzschutzrezeptor (300) in oder an der Rotorblattschale (210), mindestens einer Lastanschlagseinheit (350) in oder an dem Blitzschutzrezeptor (350), wobei die Lastanschlagseinheit (350) dazu ausgestaltet ist, ein Seil bei der Montage des Rotorblattes aufzunehmen. Wind turbine rotor blade, with a rotor blade shell ( 210 ), at least one lightning protection receptor ( 300 ) in or on the rotor blade shell ( 210 ), at least one load attachment unit ( 350 ) in or on the lightning protection receptor ( 350 ), wherein the load-stop unit ( 350 ) is adapted to receive a rope during assembly of the rotor blade. Windenergieanlagen-Rotorblatt nach Anspruch 3, wobei der Blitzschutzrezeptor (300) eine Bohrung (330) zur Aufnahme eines Teils der Lastanschlagseinheit (350), insbesondere einen Kugeltragebolzen (350), und einen federbetätigbaren Verschlussstopfen (340) zum Entfernen des Teils der Lastanschlagseinheit (350) aufweist. A wind turbine rotor blade according to claim 3, wherein the lightning protection receptor ( 300 ) a hole ( 330 ) for receiving a part of the load-bearing unit ( 350 ), in particular a ball bearing pin ( 350 ), and a spring-actuable sealing plug ( 340 ) for removing the part of the load attachment unit ( 350 ) having. Windenergieanlage mit mindestens einem Windenergieanlagen-Rotorblatt nach Anspruch 3 oder 4. Wind energy plant with at least one wind turbine rotor blade according to claim 3 or 4.
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