DE102017129398A1

DE102017129398A1 - Carrier system for fastening at least one testing device and / or cleaning device and / or repair device to supporting structures, in particular below and / or above a water surface of a body of water and method for fastening the carrier system

Info

Publication number: DE102017129398A1
Application number: DE102017129398.1A
Authority: DE
Inventors: Robert Staudigel; Dominik Staudigel
Original assignee: Framatome GmbH
Current assignee: Framatome GmbH
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-13
Also published as: EP3495562A1; DK3495562T3; EP3495562B1

Abstract

Ein Trägersystem (1) zum Befestigen zumindest einer Prüfeinrichtung und/oder Reinigungseinrichtung und/oder Reparatureinrichtung an Tragstrukturen (T) insbesondere unterhalb und/oder oberhalb einer Wasseroberfläche (W) eines Gewässers, umfasst- eine um die Tragstruktur (T) umfänglich anordbare, mehrere miteinander verbindbare Kettenelemente (3) aufweisende Schlittenträgerkette (5) und- mehrere um die Tragstruktur (T) umfänglich anordbare und daran befestigbare Seilwinden (11). Die Schlittenträgerkette (5) ist mittels der Seilwinden (11) an der Tragstruktur (T) bezüglich der Wasseroberfläche (W) in vorgebbarer vertikaler Höhe (H) positionierbar. Die Erfindung sieht vor, zumindest ein Teil der Kettenelemente (3) mit derartig flut- und lenzbaren Hohlräume (9) auszubilden, dass die Schlittenträgerkette (5) bei gelenzten Hohlräumen (9) in Wasser, insbesondere Seewasser, positiven Auftrieb und bei gefluteten Hohlräumen (9) negativen Auftrieb hat. Die Erfindung betrifft ferner eine Verfahren zum Befestigen eines derartigen Trägersystems an einer Tragstruktur.A carrier system (1) for fastening at least one testing device and / or cleaning device and / or repair device to supporting structures (T), in particular below and / or above a water surface (W) of a body of water, comprising a plurality of circumferentially arrangeable around the supporting structure (T) interconnected chain elements (3) having slide carrier chain (5) and several to the support structure (T) circumferentially arranged and attachable thereto winches (11). The carriage carrier chain (5) can be positioned by means of the winches (11) on the support structure (T) with respect to the water surface (W) in a predeterminable vertical height (H). The invention proposes to form at least a part of the chain elements (3) with cavities (9) which can be flooded and deflected in such a way that the carriage carrier chain (5) in guided cavities (9) in water, in particular seawater, positive buoyancy and flooded cavities ( 9) has negative buoyancy. The invention further relates to a method for attaching such a carrier system to a support structure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägersystem zum Befestigen zumindest einer Prüfeinrichtung und/oder zumindest einer Reinigungseinrichtung und/oder zumindest einer Reparatureinrichtung an Tragstrukturen insbesondere unterhalb und/oder oberhalb einer Wasseroberfläche eines Gewässers. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befestigen eines derartigen Trägersystems an einer Tragstruktur.The invention relates to a carrier system for fastening at least one testing device and / or at least one cleaning device and / or at least one repair device to supporting structures, in particular below and / or above a water surface of a body of water. The invention further relates to a method of attaching such a carrier system to a support structure.

Windenergieanlagen (auch: Windkraftanlagen) sind insbesondere im Bereich von Küstengewässer (so genannte Off-shore-Windenergieanlagen) auf säulenartigen Tragstrukturen (auch: Pile, Monopile oder Pilestruktur) aufgebaut, die teilweise unter der Wasseroberfläche liegen und somit der Korrosion insbesondere durch Seewasser und maritimen Bewuchs ausgesetzt sind. Aus diesem Grund müssen derartige zumindest zum Teil unter Wasser liegende Tragstrukturen regelmäßig untersucht und gegebenenfalls von maritimen Bewuchs befreit werden.Wind turbines (also: wind turbines) are especially in the field of coastal waters (so-called off-shore wind turbines) on columnar support structures (also: pile, monopile or piled structure) constructed, which lie partially below the water surface and thus the corrosion in particular by seawater and maritime Vegetation are exposed. For this reason, such support structures, which are at least partially submerged, must be regularly examined and, if appropriate, freed from maritime growth.

Aus EP 0 358 682 B1 ist hierzu eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Bürsten tragender Ring vorgesehen ist, der unter der Wasseroberfläche angeordnet wird an der Tragstruktur angeordnet wird.Out EP 0 358 682 B1 For this purpose, a device is known in which a brush-carrying ring is provided, which is arranged below the water surface is arranged on the support structure.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Trägersystem zum Befestigen zumindest einer Prüfeinrichtung und/oder zumindest einer Reinigungseinrichtung an Tragstrukturen insbesondere unterhalb und/oder oberhalb einer Wasseroberfläche eines Gewässers anzugeben, welches sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage auszeichnet.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide an improved carrier system for attaching at least one test device and / or at least one cleaning device to support structures, in particular below and / or above a water surface of a body of water, which is characterized in particular by a simplified assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trägersystem mit den Merkmalen das Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Befestigen eines derartigen Trägersystems an einer Tragstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 13.This object is achieved by a carrier system with the features of claim 1 or by a method for attaching such a carrier system to a support structure having the features of claim 13.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Trägersystem zum Befestigen zumindest einer Prüfeinrichtung und/oder Reinigungseinrichtung und/oder Reparatureinrichtung an Tragstrukturen insbesondere unterhalb und/oder oberhalb einer Wasseroberfläche eines Gewässers, umfasst

- eine um die Tragstruktur umfänglich anordbare, mehrere miteinander verbindbare Kettenelemente aufweisende Schlittenträgerkette und
- mehrere um die Tragstruktur umfänglich anordbare und daran befestigbare Seilwinden. Die Schlittenträgerkette ist mittels der Seilwinden an der Tragstruktur bezüglich der Wasseroberfläche in vorgebbarer vertikaler Höhe positionierbar. Gemäß der Erfindung weist zumindest ein Teil der Kettenelemente derartig flut- und lenzbaren Hohlräume auf, dass die Schlittenträgerkette bei gelenzten Hohlräumen in Wasser, insbesondere Seewasser, positiven Auftrieb und bei gefluteten Hohlräumen negativer Auftrieb hat.

A carrier system for attaching at least one testing device and / or cleaning device and / or repair device to supporting structures, in particular below and / or above a water surface of a body of water

- A to the supporting structure circumferentially arranged, a plurality of interconnectable chain elements having slide carrier chain and
- Several to the supporting structure circumferentially arrangeable and attachable winches. The carriage carrier chain can be positioned by means of the cable winches on the support structure with respect to the water surface in a predetermined vertical height. According to the invention, at least some of the chain elements have such flooding and deflectable cavities that the carriage carrier chain has negative buoyancy in guided cavities in water, in particular seawater, positive buoyancy and in flooded cavities.

Die Ausbildung der Schlittenträgerkette dergestalt, dass diese bei gelenzten -also insbesondere von Flüssigkeit entleerten- Hohlräumen positiven Auftrieb in Wasser, insbesondere Seewasser, hat, mithin somit schwimmt, und bei gefluteten Hohlräumen negativen Auftrieb in Wasser, insbesondere Seewasser, aufweist, erleichtert in vorteilhafter Weise die Montage des Trägersystems an der Tragstruktur, da diese im schwimmenden Zustand leicht um die Tragstruktur herumgeführt und an dieser befestigt werden kann. Zum Durchführen von Inspektions- und/oder Reinigungsarbeiten unter Wasser ist die Schlittenträgerkette, welche zum Positionieren einer Reinigungs-, Reparatur- und/oder Prüfeinrichtung unter Wasser ausgebildet ist, kontrolliert flutbar, so dass insbesondere die vertikale Position der Schlittenträgerkette mit Hilfe der Seilwinden bezüglich der Wasseroberfläche bzw. des Wasserspiegels vorgegeben und so die Schlittenträgerkette im Gewässer kontrolliert abgesenkt werden kann.The design of the sled carrier chain such that it has in positive - in particular liquid-depleted cavities positive buoyancy in water, especially seawater, thus floats, and in flooded cavities negative buoyancy in water, especially seawater, facilitated in an advantageous manner the mounting of the carrier system on the support structure, since it can be easily guided around the support structure in the floating state and attached thereto. For carrying out inspection and / or cleaning work under water, the carriage carrier chain, which is designed to position a cleaning, repair and / or testing device under water, floats controlled, so that in particular the vertical position of the carriage carrier chain with the help of winches with respect to Given water surface or the water level and so the carriage carrier chain can be lowered controlled in the water.

Die Seilwinden sind vorzugsweise mit Weggebern derart ausgestattet, dass die Verfahrstrecke der Schlittenträgerkette insbesondere in vertikaler Richtung zuverlässig erfasst werden kann. Auf diese Weise kann die Lage der umfänglich um die Tragstruktur angeordnete Schlittenträgerkette insbesondere mit Bezug auf die Wasseroberfläche genau vorgegeben werden.The winches are preferably equipped with encoders such that the travel distance of the carriage carrier chain can be reliably detected, especially in the vertical direction. In this way, the position of the carriage carrier chain arranged circumferentially around the carrying structure can be precisely specified, in particular with reference to the water surface.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass jede der Seilwinden zumindest mittelbar mittels Elektromagneten, insbesondere mittels zwei zueinander vertikal versetzt angeordneten Elektromagneten, an der Tragstruktur kraftschlüssig befestigbar ist. Auf diese Art und Weise kann eine besonders schnelle und entfache Fixierung der Schlittenträgerkette an der Außenseite der Tragstruktur sichergestellt werden.In an embodiment, it is provided that each of the winches is at least indirectly by means of electromagnets, in particular by means of two mutually vertically staggered electromagnets, non-positively fastened to the support structure. In this way, a particularly fast and easy fixation of the carriage carrier chain on the outside of the support structure can be ensured.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, jede Seilwinde über eine vertikal höhenverstellbare Halterung mit den die Seilwinden befestigenden Elektromagneten zu verbinden. Die höhenverstellbare Halterung dient bei der Montage des Trägersystems an der Tragstruktur primär dazu, die Elektromagnete derart in einer vertikalen Höhe bezüglich der Wasseroberfläche zu positionieren, dass diese sich in einem Bereich befinden, der nicht oder nur wenig von Wellen beeinflusst wird.In an embodiment, it is provided to connect each winch via a vertically height-adjustable bracket with the winches attaching electromagnet. The height-adjustable support is used during assembly of the support system to the support structure primarily to position the electromagnets in a vertical height with respect to the water surface, that they are located in an area that is not or only slightly affected by waves.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist eine um die Tragstruktur umfänglich anordbare, mehrere miteinander verbindbare weitere Kettenelemente aufweisende Spannkette vorgesehen. Zumindest an einem Teil der weiteren Kettenelemente sind Seilwinden zum Positionieren der Schlittenträgerkette befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind somit zwei Kettenstrukturen vorgesehen, die die Tragstruktur jeweils umfänglich umgeben. Die Spannkette ist zumindest für die Dauer des Reparatur-, Prüf- und/oder Reinigungsvorgangs fest, beispielweise mittels hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Spanneinrichtungen, insbesondere Spannzylinder, an der Tragstruktur fixiert und trägt die Seilwinden, welche zur Positionierung der Schlittenträgerkette in variabler vertikaler Höhen dienen. In one possible exemplary embodiment, a tensioning chain which can be arranged circumferentially around the support structure and has a plurality of further chain elements which can be connected to one another is provided. At least on a part of the other chain elements winches for positioning the carriage carrier chain are attached. In this embodiment, two chain structures are thus provided which surround the support structure in each case circumferentially. The tensioning chain is fixed at least for the duration of the repair, testing and / or cleaning operation, for example by means of hydraulically or pneumatically operated tensioning devices, in particular clamping cylinders, fixed to the support structure and carries the winches, which serve to position the carriage carrier chain in variable vertical heights.

Vorzugsweise sind pneumatische und/oder hydraulische betriebene Spanneinrichtungen, insbesondere Spannzylinder, zur Befestigung an der Tragstruktur an zumindest einem Teil der Kettenelemente der Schlittenträgerkette und/oder an zumindest einem Teil der weiteren Kettenelemente der Spannkette ausgebildet oder angeordnet. Die Spanneinrichtungen dienen insbesondere zum Fixieren der Schlittenträgerkette bzw. der Spannkette an der Außenwand der Tragstruktur und sind hierzu bevorzugt an mehreren Positionen umfänglich um die Tragstruktur angeordnet.Preferably, pneumatic and / or hydraulic operated tensioning devices, in particular clamping cylinders, are designed or arranged for attachment to the support structure on at least part of the chain elements of the carriage carrier chain and / or on at least a part of the further chain elements of the tensioning chain. The clamping devices are used in particular for fixing the carriage carrier chain or the tensioning chain on the outer wall of the support structure and are for this purpose preferably arranged at several positions circumferentially around the support structure.

In Ausgestaltung ist das Arbeitsmedium der hydraulisch betriebenen Spanneinrichtungen Seewasser.In an embodiment, the working medium of the hydraulically operated tensioning devices is seawater.

Besonders bevorzugt sind die Seilwinden und/oder Spanneinrichtungen in regelmäßigen Abständen umfänglich um die Tragstruktur anordbar oder angeordnet.Particularly preferably, the cable winches and / or tensioning devices can be arranged or arranged at regular intervals around the support structure.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist jede Seilwinde an einem Kettenelement der Schlittenträgerkette mittels eines Verriegelungselements lösbar befestigt. Bei der Montage des Trägersystems an der Tragstruktur dienen somit die Kettenelemente der Schlittenträgerkette als schwimmender Träger für die Seilwinden. Nachdem die Seilwinden an der Tragstruktur befestigt worden sind, kann die Arretierung gelöst, die Hohlräume geflutet und die Schlittenträgerkette mit Hilfe der Seilwinden abgesenkt werden, um diese in eine zur Reparatur, Prüfung und/oder Reinigung der äußeren Oberfläche der Tragstruktur geeignete vertikale Position zu verbringen.In one possible embodiment, each winch is releasably attached to a chain element of the carriage carrier chain by means of a locking element. When mounting the carrier system to the support structure thus serve the chain elements of the carriage carrier chain as a floating support for the winches. After the cable winches have been fastened to the support structure, the catch can be released, the cavities flooded and the carriage carrier chain lowered by means of winches to spend in a suitable for repair, testing and / or cleaning the outer surface of the support structure vertical position ,

In Ausgestaltung ist die Schlittenträgerkette dazu ausgebildet, zumindest einen in Umfangsrichtung verfahrbaren Schlitten zu tragen. Der Schlitten kann mit der bereits beschriebenen Prüfungseinrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und/oder der Reinigungseinrichtung, insbesondere Hochdruckreinigungseinrichtung, ausgestattet werden. Auf diese Art und Weise können nahezu beliebige, insbesondere unter Wasser liegende Bereiche der Tragstruktur untersucht oder gereinigt werden. Hierzu wird die Schlittenträgerkette vorzugsweise zunächst in geeigneter vertikaler Höhe an der Tragstruktur platziert, um anschließend den Schlitten mit der Prüfungseinrichtung bzw. Reinigungseinrichtung entlang der Schlittenträgerkette zu verfahren, bis der zu untersuchende bzw. reinigende Bereich erreicht ist.In an embodiment, the carriage carrier chain is adapted to carry at least one movable carriage in the circumferential direction. The carriage can be equipped with the already described testing device for non-destructive material testing and / or the cleaning device, in particular high-pressure cleaning device. In this way, almost any areas of the support structure, in particular under water, can be examined or cleaned. For this purpose, the carriage carrier chain is preferably first placed at a suitable vertical height on the support structure to then move the carriage with the test device or cleaning device along the carriage carrier chain until the area to be examined or cleaned is reached.

In Ausgestaltung weist der Schlitten zumindest ein motorisch oder pneumatisch angetriebenes Zahnrad auf, welches in eine umfänglich um die Schlittenträgerkette angeordnete Zahnstange eingreift. Diese Art des Antriebs stellt eine zuverlässige Fortbewegung des Schlittens unter Wasser auch bei eventuell auftretenden Strömungen sicher, da die Kraft zur Fortbewegung zumindest nicht ausschließlich durch Adhäsion verursacht ist.In an embodiment, the carriage has at least one motor-driven or pneumatically driven toothed wheel which engages in a toothed rack arranged circumferentially around the carriage carrier chain. This type of drive ensures reliable movement of the carriage under water, even in the event of any currents, since the force for locomotion is at least not exclusively caused by adhesion.

Vorzugsweise ist am Schlitten eine Reinigungseinrichtung, insbesondere Hochdruckreinigungseinrichtung, und/oder eine Prüfeinrichtung der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, insbesondere Ultraschallprüfeinrichtung oder Wirbelstromprüfung, und/oder eine Reparatureinrichtung wie etwa eine Schneid- oder Schweißeinrichtung vorgesehen oder ausgebildet. Die Hochdruckreinigungseinrichtung weist vorzugsweise eine oder mehrere Düsen zur Beaufschlagung der äußeren Oberfläche der Tragstruktur mit einem Luft- und/oder Wasserstrahl auf. Prüfeinrichtungen der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung sind beispielsweise in an sich bekannter Weise zur Ultraschallprüfung von Bauteilen ausgebildet. Andere mögliche Ausführungsformen betreffen insbesondere die Ausbildung der Prüfeinrichtung als Wirbelstromsensor derart, dass strukturelle Schäden zumindest in einem oberflächennahen Bereich der Tragstruktur erkannt werden können. Die Schneideinrichtung ist in Ausgestaltung zum Wasserstrahlschneiden ausgebildet.Preferably, a cleaning device, in particular high-pressure cleaning device, and / or a test device of nondestructive material testing, in particular ultrasonic testing or eddy current testing, and / or a repair device such as a cutting or welding device is provided or formed on the carriage. The high-pressure cleaning device preferably has one or more nozzles for acting on the outer surface of the support structure with an air and / or water jet. Inspection facilities of non-destructive materials testing are designed, for example, in a conventional manner for ultrasonic testing of components. Other possible embodiments relate in particular to the design of the test device as an eddy-current sensor such that structural damage can be detected at least in a region of the support structure close to the surface. The cutting device is designed in an embodiment for water jet cutting.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Kettenelemente der Schlittenträgerkette und/oder die weiteren Kettenelemente der Spannkette kreisringsegmentförmig ausgebildet. Insbesondere für im Wesentliche säulen- bzw. zylinderförmigen Tragstrukturen, ist diese Formgebung der Kettenelemente bzw. der weiteren Kettenelemente vorteilhaft, da diese an die äußere Form der Tragstruktur angepasst sind. Im Ergebnis kann somit Spiel minimiert werden oder die Anzahl der Kettenelemente bzw. der weiteren Kettenelemente reduziert werden.In an advantageous development, the chain elements of the slide carrier chain and / or the further chain elements of the tensioning chain are formed in a circular ring segment. In particular, for substantially columnar or cylindrical support structures, this shape of the chain elements and the other chain elements is advantageous because they are adapted to the outer shape of the support structure. As a result, thus game can be minimized or the number of chain elements or other chain elements can be reduced.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Befestigen des bereits beschriebenen Trägersystems an einer zumindest zum Teil unter Wasser befindlichen Tragstruktur. Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der bisherigen Beschreibung mit Bezug auf das Trägersystem. Hierzu ist eine Schlittenträgerkette mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Kettenelementen vorgesehen. Zumindest an einem Teil der Kettenelemente sind derartig flut- und lenzbare Hohlräume ausgebildet, dass die Schlittenträgerkette bei gelenzten Hohlräumen in Wasser, insbesondere Seewasser, positiven Auftrieb und bei gefluteten Hohlräumen negativen Auftrieb hat. Die Schlittenträgerkette wird bei gelenzten Hohlräumen an der Wasseroberfläche umfänglich um die Tragstruktur herumgeführt. Anschließend werden endseitige Kettenelemente der Schlittenträgerkette derart miteinander verbunden, dass die Schlittenträgerkette die Tragstruktur auf vertikaler Höhe der Wasseroberfläche umfänglich umgibt. Die Eigenschaft der Schlittenträgerkette, dass diese bei gelenzten, als von Flüssigkeit entleerten, Hohlräumen schwimmt, kann somit vorteilhaft genutzt werden, um die temporäre Montage des Trägersystems an der Tragstruktur insbesondere zum Zweck der Prüfung oder Reinigung zu erleichtern.The invention further relates to a method for attaching the already described carrier system to a support structure which is at least partially submerged. Benefits arise directly from the previous description Reference to the carrier system. For this purpose, a carriage carrier chain is provided with a plurality of interconnected chain elements. Such flooding and deflectable cavities are formed at least at some of the chain elements such that the carriage carrier chain has negative buoyancy in guided cavities in water, in particular seawater, positive buoyancy and in flooded cavities. The slide carrier chain is guided circumferentially around the support structure at guided water cavities. Subsequently, end-side chain elements of the carriage carrier chain are connected to one another in such a way that the carriage carrier chain circumferentially surrounds the carrying structure at a vertical height of the water surface. The property of the slide carrier chain that it floats in guided, emptied as liquid, cavities, can thus be used advantageously to facilitate the temporary mounting of the carrier system to the support structure, in particular for the purpose of testing or cleaning.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, die auf vertikaler Höhe der Wasseroberfläche umfänglich um die Tragstruktur angeordnete Schlittenträgerkette mittels pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen Spanneinrichtungen bzw. -zylindern zumindest temporär zu befestigen. Zumindest ein Teil der Kettenelemente trägt Seilwinden, die bei schwimmender Schlittenträgerkette -also bei gelenzten Hohlräumen- mittels Elektromagneten an einer äußeren Oberfläche bzw. Wandung der Tragstruktur kraftschlüssig befestigt werden. Die vertikale Höhe der Elektromagnete bezüglich der Wasseroberfläche wird vorzugsweise mittels einer höhenverstellbaren Halterung vor Aktivierung der Elektromagnete angepasst. Hierdurch wird erreicht, dass die zur kraftschlüssigen Befestigung der Seilwinden vorgesehenen Elektromagnete in einen Bereich verbracht werden, der so weit oberhalb des Wasserspiegels bzw. der Wasseroberfläche liegt, dass mit keiner oder nur wenig Beeinflussung durch Wellen zu rechnen ist.In an embodiment, it is provided to fasten the skid carrier chain, which is arranged circumferentially around the support structure at a vertical height of the water surface, at least temporarily by means of pneumatically and / or hydraulically operated tensioning devices or cylinders. At least a portion of the chain elements carries winches, which are fixed non-positively in a floating slide carrier chain -also in guided cavities by means of electromagnets on an outer surface or wall of the support structure. The vertical height of the electromagnets with respect to the water surface is preferably adjusted by means of a height-adjustable holder prior to activation of the electromagnets. This ensures that the measures provided for the frictional attachment of the winches electromagnets are placed in an area that is so far above the water level or the water surface that is expected with little or no influence by waves.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, die Schlittenträgerkette bei gefluteten Hohlräumen mittels der Seilwinden unterhalb der Wasseroberfläche in vorgebbare vertikale Höhe zu positionieren, insbesondere um dort einen Wandabschnitt der Tragstruktur mit Hilfe einer zerstörungsfreien Prüftechnik zu prüfen und/oder von maritimen Bewuchs zu befreien.In an embodiment, it is provided to position the carriage carrier chain in flooded cavities by means of cable winches below the water surface in a predetermined vertical height, in particular to check there a wall portion of the support structure using a nondestructive testing and / or free from maritime growth.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

1 ein Trägersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht;
2 das Trägersystem des ersten Ausführungsbeispiels mit einer geöffneten Schlittenträgerkette in einer perspektivischen Ansicht;
3 die Montage des Trägersystems des ersten Ausführungsbeispiels an einer säulenartigen Tragstruktur insbesondere einer Windenergieanlage;
4 Komponenten der Trägersystems des ersten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Detailansicht;
5 weitere Komponenten der Trägersystems des ersten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Detailansicht;
6 einen eines Trägersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Spann- und einer Schlittenträgerkette;
7 Komponenten der Trägersystems des zweiten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Detailansicht;
8 weitere Komponenten der Trägersystems des zweiten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Detailansicht.

The invention will be explained below with regard to further features and advantages with reference to the description of embodiments and with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 a carrier system according to a first embodiment in a perspective view;
2 the carrier system of the first embodiment with an open carriage carrier chain in a perspective view;
3 the mounting of the carrier system of the first embodiment of a columnar support structure, in particular a wind turbine;
4 Components of the carrier system of the first embodiment in a perspective detail view;
5 further components of the carrier system of the first embodiment in a perspective detail view;
6 one of a carrier system according to a second embodiment with a tension and a slide carrier chain;
7 Components of the carrier system of the second embodiment in a perspective detail view;
8th further components of the carrier system of the second embodiment in a perspective detail view.

Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same or corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Trägersystem 1 zur Befestigung von Prüfungs-, Reparatur- und/oder Reinigungseinrichtungen an einer Tragstruktur T, insbesondere unter Wasser. Das Trägersystem 1 des ersten Ausführungsbeispiels umfasst mehrere Kettenelemente 3 bzw. Kettenglieder, die die Form von Kreisringsegmenten haben und miteinander gelenkig verbunden sind. Zumindest die Verbindung zwischen zwei endseitig angeordneten Kettenelementen 3a, 3b ist, wie in 2 gezeigt, lösbar, so dass die von der Gesamtheit der Kettenelemente 3 gebildete Struktur umfänglich um die Tragstruktur, wie in 3 illustriert, angeordnet werden kann. Die Tragstruktur T ist beispielsweise ein Fundament einer Windenergieanlage, die sich in einem Gewässer befindet und beispielsweise Teil eines Offshore-Windparks ist. 1 shows a carrier system 1 for fastening testing, repair and / or cleaning devices to a support structure T , especially under water. The carrier system 1 of the first embodiment comprises a plurality of chain elements 3 or chain links, which have the shape of circular ring segments and are hinged together. At least the connection between two end-mounted chain elements 3a . 3b is how in 2 shown, releasable, so that the whole of the chain elements 3 formed structure circumferentially around the support structure, as in 3 illustrated, can be arranged. The supporting structure T is, for example, a foundation of a wind turbine that is located in a body of water and is, for example, part of an offshore wind farm.

Die Kettenelemente 3 bilden im montierten Zustand eine geschlossene Schlittenträgerkette 5 für einen umfänglich um die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Tragstruktur T verfahrbaren Schlitten 7. Der Schlitten 7 des ersten Ausführungsbeispiels ist im Detail in 4 gezeigt und trägt in nicht näher dargestellter Weise Prüfeinrichtungen insbesondere zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, wie etwa Ultraschallprüfeinrichtungen oder Wirbelstromsensoren, und/oder Reinigungseinrichtungen zum Reinigen der äußeren Oberfläche der Tragstruktur T. Da zudem die Schlittenträgerkette 5 in unterschiedlichen Positionen, insbesondere bezüglich einer Wasseroberfläche W in verschiedenen vertikalen Höhen H, angeordnet werden kann, können alle Wandabschnitte der Tragstruktur über oder unter Wasser vom Schlitten 7 erreicht und damit geprüft und/oder gereinigt werden.The chain elements 3 form in the assembled state a closed slide carrier chain 5 for a circumferentially around the substantially cylindrically shaped support structure T movable slide 7 , The sled 7 of the first embodiment is shown in detail in FIG 4 shown and contributes in a manner not shown testing equipment in particular for non-destructive materials testing, such as ultrasonic testing or eddy current sensors, and / or cleaning means for cleaning the outer surface of the support structure T , As well as the sled carrier chain 5 in different positions, in particular with respect to a water surface W at different vertical heights H , can be arranged, all wall sections of the support structure above or below water from the carriage 7 achieved and thus tested and / or cleaned.

Die Kettenelemente 3 der Schlittenträgerkette 5 weisen flut- und lenzbare Hohlräume 9 auf, die so dimensioniert sind, dass die Schlittenträgerkette 5 mitsamt den daran befestigten Komponenten bei gelenzten Hohlräumen 9 schwimmt, also in Wasser, insbesondere Seewasser positiven Auftrieb hat und bei gefluteten Hohlräumen 9 absinkt, also negativen Auftrieb hat. Neben den bereits erwähnten Schlitten 7 trägt die Schlittenträgerkette 5 insbesondere an ihrer Oberseite mehrere Seilwinden 11, die mit Halterungen 13 zur Befestigung an der äußeren Oberfläche der Tragstruktur T versehen sind, und hydraulisch oder pneumatisch betriebene Spanneinrichtung 15, die ebenfalls zum zumindest temporären Befestigen der Schlittenträgerkette 5 an der Tragstruktur T dienen. Die Spanneinrichtungen 15 sind dazu ausgebildet, zum Fixieren der Schlittenträgerkette 5 an der Tragstruktur T eine im Wesentlichen radial gerichtete Kraft auszuüben und sind daher, wie insbesondere in 1 leicht zu erkennen, in regelmäßigen Abständen umfänglich um die Tragstruktur T angeordnet. Auch die Seitwinden 11, die primär zum Positionieren der Schlittenträgerkette 5 in vorgebbarer vertikaler Höhe H dienen, sind aus Gründen der besseren Kräfteverteilung ebenfalls in regelmäßigen Abständen umfänglich um die Tragstruktur T angeordnet. Vorzugsweise sind hierzu zumindest vier Seilwinden 11 vorgesehen, wobei die Anzahl der Seilwinden 11 beispielsweise von dem Durchmesser der Tragstruktur T abhängig ist.The chain elements 3 the sled carrier chain 5 have floodable and deflectable cavities 9 on, which are dimensioned so that the carriage carrier chain 5 together with the attached components in guided cavities 9 floats, so in water, especially seawater has positive buoyancy and flooded cavities 9 sinks, so has a negative boost. In addition to the already mentioned sledges 7 carries the sled carrier chain 5 especially at the top of several winches 11 with holders 13 for attachment to the outer surface of the support structure T are provided, and hydraulically or pneumatically operated tensioning device 15 , which also for at least temporary attachment of the carriage carrier chain 5 on the supporting structure T serve. The clamping devices 15 are designed to fix the carriage carrier chain 5 on the supporting structure T to exert a substantially radially directed force and are therefore, in particular in 1 easy to recognize, at regular intervals around the supporting structure T arranged. Also the side winds 11 , which are primarily for positioning the carriage carrier chain 5 in a predeterminable vertical height H serve, for reasons of better distribution of forces also at regular intervals circumferentially around the support structure T arranged. Preferably, this at least four winches 11 provided, with the number of winches 11 for example, the diameter of the support structure T is dependent.

5 zeigt die Spanneinrichtung 15 im Detail. Die gezeigte hydraulische Spanneinrichtung 15 umfasst eine Spannbacke 16, die dazu ausgebildet ist, eine Kraft radial nach innen und auf die Außenwand der Tragstruktur T auszuüben. Da mehrere Spanneinrichtungen 15 umfänglich um die Schlittenträgerkette 5 verteilt angeordnet sind, kann diese dadurch kraftschlüssig an der Tragstruktur T fixiert werden, dass die Spannbacken 16 an verschiedenen Umfangspositionen jeweils radial an die Tragstruktur T angestellt werden. Als Arbeitsmedium der hydraulischen Spanneinrichtung 15 dient Wasser, insbesondere Seewasser. 5 shows the clamping device 15 in detail. The hydraulic tensioning device shown 15 includes a jaw 16 , which is adapted to a force radially inwardly and on the outer wall of the support structure T exercise. Because several clamping devices 15 around the sled carrier chain 5 distributed, this can thereby frictionally against the support structure T be fixed, that the jaws 16 at different circumferential positions each radially to the support structure T be employed. As a working medium of the hydraulic tensioning device 15 serves water, especially seawater.

4 zeigt Details des Trägersystems 1. Die Schlittenträgerkette 5 ist insbesondere bei gefluteten Hohlräumen 9 mit Hilfe der Seilwinden 11 absenkbar, so dass diese in variabler vertikaler Höhe H an Tragstruktur positioniert werden kann. Die Seilwinden 11 sind über Verriegelungselemente 18 aufweisende Verriegelungskonsolen 17 an der Oberseite der Schlittenträgerkette 5 lösbar befestigt. Die in vertikaler Höhe H verstellbare Halterung 13 trägt zwei zueinander versetzt angeordnete Elektromagnete 19, die zur kraftschlüssigen Befestigung der Seilwinden 11 an der Außenseite der Tragstruktur T dienen. 4 shows details of the carrier system 1 , The sled carrier chain 5 is especially in flooded cavities 9 with the help of winches 11 lowerable so that these are in variable vertical height H can be positioned on support structure. The winches 11 are about locking elements 18 having locking consoles 17 at the top of the sled carrier chain 5 releasably secured. The vertical height H adjustable bracket 13 carries two mutually offset electromagnets 19 , which are used for frictional attachment of winches 11 on the outside of the support structure T serve.

Der Schlitten 7 kann entlang der Schlittenträgerkette 5 umfänglich um die Tragstruktur 5 verfahren werden und weist hierzu ein von einem Motor 20 angetriebenes Zahnrad 21 auf, welches in eine umfängliche, an der Schlittenträgerkette 5 radial außenliegend angeordnete Zahnstange 22 eingreift.The sled 7 can along the sled carrier chain 5 around the supporting structure 5 be moved and has this one of a motor 20 driven gear 21 on, which in a circumferential, on the sled carrier chain 5 radially outboard arranged rack 22 intervenes.

Das Trägersystem 1 wird vorzugsweise wie folgt an einer in einem Gewässer, insbesondere Küstengewässer, aufgestellten Tragstruktur T befestigt: Das Trägersystem 1 wird beispielsweise auf einem Schiff vormontiert und getestet. Die Seilwinden 11 und die die Elektromagnete 19 tragenden Halterungen 13 werden über die Verriegelungskonsolen 17 bzw. Verriegelungselemente 18 an der Oberseite der Kettenelemente 3 temporär befestigt. Das Trägersystem 1 wird beispielsweise mit Hilfe eines Krans ins Wasser gelassen. Die offene Schlittenträgerkette 5 wird bei gelenzten Hohlräumen 9 an der Wasseroberfläche W, wie in 3 schematisch illustriert, um die Tragstruktur T herumgeführt und die endseitigen Kettenelemente 3a, 3b miteinander verbunden, so dass eine umfängliche Kettenstruktur gebildet ist. Die Spanneinrichtungen 15 werden leicht vorgespannt, um das Trägersystem 1 an der Tragstruktur T zu fixieren. Die von den Verriegelungselemente 18 gebildete Drehverriegelung wird entsperrt und die geteilten Elektromagnete 19 entlang der Halterung 13 in vertikaler Richtung nach oben verfahren, um diese aus dem wellenbeeinflussten Bereich zu führen. Nach Aktivierung der Elektromagnete 19 sind die Seilwinden 11 kraftschlüssig an der Außenseite der Tragstruktur T befestigt.The carrier system 1 is preferably as follows on a in a body of water, especially coastal waters, established support structure T attached: The carrier system 1 For example, it is pre-assembled and tested on a ship. The winches 11 and the electromagnets 19 carrying brackets 13 be over the locking panels 17 or locking elements 18 at the top of the chain elements 3 temporarily attached. The carrier system 1 is left in the water, for example with the help of a crane. The open sled carrier chain 5 becomes with guided cavities 9 at the water surface W, as in 3 schematically illustrated to the support structure T guided around and the end-side chain elements 3a . 3b interconnected so that a circumferential chain structure is formed. The clamping devices 15 Be slightly biased to the carrier system 1 on the supporting structure T to fix. The of the locking elements 18 Turn lock made unlocked and the split solenoids 19 along the bracket 13 move vertically upwards to guide it out of the shaft-influenced area. After activation of the electromagnets 19 are the winches 11 non-positively on the outside of the support structure T attached.

Der Schlitten 7 wird entsprechend der durchzuführenden Maßnahme beispielsweise mit einer Reinigungseinrichtung, insbesondere Hochdruckreinigungseinrichtung, einer Prüfeinrichtung, insbesondere Ultraschallprüfeinrichtung und/oder einer Reparatureinrichtung, insbesondere Wasserstrahlschneideinrichtung bestückt. Die Hohlräume 9 werden mit Wasser, insbesondere Seewasser geflutet und die Schlittenträgerkette 5 mit dem Schlitten 7 mittels der Seilwinden 11 in vertikaler Richtung nach unten verfahren. Anschließend wird die Schlittenträgerkette 5 mittels der Spanneinrichtungen 15 auf vertikaler Höhe H an der Tragstruktur T befestigt. Der Schlitten 7 wird zum Reinigen, Prüfen und/oder Reparieren der Tragstruktur T entlang der Schlittenträgerkette 5 umfänglich um die Tragstruktur T verfahren. Gegebenenfalls erfolgen mehrere Fahrten des Schlittens 7, insbesondere in unterschiedlichen vertikalen Höhen H. Der Spurversatz für die Reinigung, Prüfung und/oder Reparatur zwischen den einzelnen, auf verschiedenen vertikalen Höhen H erfolgenden Fahrten ergibt sich unter anderem von der gegenständlichen Ausbildung der verwendeten Reinigungs-, Prüf- und/oder Reparatureinrichtung, insbesondere hängt der Versatz in vertikaler Richtung beispielsweise von der Anzahl und Anordnung der Hochdruckdüsen einer Hochdruckreinigungseinrichtung ab. Nach jedem Verfahren der Schlittenträgerkette 5 in vertikaler Richtung wird diese mittels der Spanneinrichtungen 15 neu verspannt. The sled 7 In accordance with the measure to be carried out, for example, a cleaning device, in particular a high-pressure cleaning device, a test device, in particular an ultrasonic testing device and / or a repair device, in particular a water jet cutting device, is fitted. The cavities 9 are flooded with water, especially seawater and the sled carrier chain 5 with the sledge 7 by means of winches 11 move vertically downwards. Subsequently, the sled carrier chain 5 by means of the clamping devices 15 at vertical height H on the supporting structure T attached. The sled 7 is used for cleaning, testing and / or repairing the support structure T along the sled carrier chain 5 around the supporting structure T method. If necessary, several trips of the carriage 7 , especially at different vertical heights H , The track offset for cleaning, testing and / or repair between the single, at different vertical heights H The resulting travels result, inter alia, from the objective design of the cleaning, testing and / or repair device used; in particular, the offset in the vertical direction depends, for example, on the number and arrangement of the high-pressure nozzles of a high-pressure cleaning device. After every procedure of the sled carrier chain 5 in the vertical direction, this is done by means of the clamping devices 15 newly braced.

Zum genauen Positionieren der Schlittenträgerkette 5 in vertikaler Höhe H sind die Seilwinden 11 mit Weggebern ausgestattet. Alternativ oder additiv können die Schlitten 7 mit Weggebern ausgestattet sein.For exact positioning of the carriage carrier chain 5 in vertical height H are the winches 11 equipped with encoders. Alternatively or additively, the carriages 7 be equipped with encoders.

6 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Trägersystems 1, welches sich vom ersten Ausführungsbeispiel in der Art der Befestigung der Seilwinden 11 an der Tragstruktur T unterscheidet. Im Übrigen wird auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die Beschreibung betreffend Elemente oder Baugruppen, die mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, verwiesen. 6 to 8th show a second embodiment of the carrier system 1 , Which differs from the first embodiment in the manner of attachment of the winches 11 on the supporting structure T different. Incidentally, reference is made to the previous description, in particular to the description concerning elements or assemblies, which are provided with the same reference numerals.

Das Trägersystem 1 des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst eine Spannkette 23, die von mehreren miteinander gelenkig verbundenen weiteren Kettenelementen 24 gebildet ist. Die Spannkette 23 kann in ähnlicher Art und Weise wie die bereits beschriebene Schlittenträgerkette 5 an der Außenseite der Tragstruktur T über Elektromagnete 19 und Spanneinrichtungen 15 kraftschlüssig befestigt werden. Die weiteren Kettenelemente 24 der Spannkette 23 sind in Ausgestaltung ebenfalls mit flut- und lenzbaren Hohlräumen 9 versehen.The carrier system 1 of the second embodiment comprises a tensioning chain 23 formed by several hinged together further chain elements 24 is formed. The tension chain 23 can in a similar manner as the slide carrier chain already described 5 on the outside of the support structure T via electromagnets 19 and clamping devices 15 be attached non-positively. The other chain elements 24 the tensioning chain 23 are also in design with flooding and lenzbaren cavities 9 Provided.

Die Spannkette 24 wird, wie in den 6 bis 8 gezeigt, radial innenliegend an der Tragstruktur T befestigt. Die Schlittenträgerkette 5, welche in vertikaler Richtung bezüglich der Spannkette 23 verfahren werden kann, bildet eine radial außenliegende Ringstruktur um die Tragstruktur T.The tension chain 24 will, as in the 6 to 8th shown radially inward on the support structure T attached. The sled carrier chain 5 , which in the vertical direction with respect to the tensioning chain 23 can be moved, forms a radially outer ring structure around the support structure T ,

An der Oberseite von einigen der weiteren Kettenelemente 24 sind Seilwinden 11 befestigt. Mittels der Seilwinden 11 kann die Schlittenträgerkette 5 insbesondere bei gefluteten Hohlräumen 9 unter die Wasseroberfläche W abgesenkt und bezüglich der Tragstruktur in vorgebbarer vertikaler Höhe H positioniert werden.At the top of some of the other chain elements 24 are winches 11 attached. By means of the winches 11 can the sled carrier chain 5 especially in flooded cavities 9 lowered below the water surface W and with respect to the support structure in a predetermined vertical height H be positioned.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Trägersystemcarrier system
33: Kettenelementchain element
3a3a: Kettenelementchain element
3b3b: Kettenelementchain element
55: SchlittenträgerketteCarriage support chain
77: Schlittencarriage
99: Hohlraumcavity
1111: Seilwindewinch
1313: Halterungholder
1515: Spanneinrichtungtensioning device
1616: Spannbackejaw
1717: Verriegelungskonsolelocking bracket
1818: Verriegelungselementlocking element
1919: Elektromagnetelectromagnet
2020: Motorengine
2121: Zahnradgear
2222: Zahnstangerack
2323: Spannkettetensioning chain
2424: Kettenelement chain element
HH: Höheheight
TT: Tragstruktursupporting structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0358682 B1 [0003]

Claims

Carrier system (1) for fastening at least one testing device and / or cleaning device and / or repair device to supporting structures (T), in particular below and / or above a water surface (W) of a body of water, comprising - a plurality of each other that can be arranged circumferentially around the supporting structure (T) - can be arranged extensibly around the support structure (T) and attachable thereto winches (11), wherein the carriage carrier chain (5) by means of winches (11) on the support structure (T) with respect to the water surface (W) can be positioned in a predeterminable vertical height (H), characterized in that at least a part of the chain elements (3) such flooded and lenzbaren cavities (9), that the carriage carrier chain (5) in guided cavities (9) in water , especially seawater, positive buoyancy and flooded cavities (9) has negative buoyancy.

Carrier system (1) according to Claim 1 , characterized in that each winch (11) at least indirectly by means of electromagnets (19), in particular by means of two mutually vertically staggered electromagnets (19) on the support structure (T) is non-positively fastened.

Carrier system (1) according to Claim 2 characterized in that each winch (11) via a vertically height-adjustable bracket (13) with the respective winch (11) fixing electromagnet (19) is connected.

Support system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a tensioning chain (23) which can be arranged circumferentially around the support structure (T) and has several further connectable further chain elements (24) is provided, at least a part of the further chain elements (24) being provided. Cable winches (11) for positioning the carriage carrier chain (5) in a predetermined vertical height (H) on the support structure (T) are attached.

Carrier system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that pneumatic and / or hydraulic operated clamping devices (15) for attachment to the support structure (T) on at least part of the chain elements (3) of the slide carrier chain (5) and / or at least a part of the further chain elements (24) of the tensioning chain (23) are formed or arranged.

Carrier system (1) according to Claim 5 , characterized in that the working medium of the hydraulic tensioning device (15) is seawater.

Carrier system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cable winches (11) and / or clamping devices (15) at regular intervals circumferentially about the support structure (T) can be arranged or arranged.

Carrier system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each winch (11) is releasably secured to a chain element (3) of the carriage carrier chain (5) by means of a locking element (18).

Carrier system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage carrier chain (5) carries at least one carriage (7) which can be moved in the circumferential direction.

Carrier system (1) according to Claim 9 , characterized in that the carriage (7) has at least one motor-driven or pneumatically driven toothed wheel (21) which engages in a rack (22) arranged circumferentially around the carriage carrier chain (5).

Carrier system (1) according to Claim 9 or 10 , characterized in that on the carriage (7) a cleaning device, in particular high-pressure cleaning device, and / or a test device of nondestructive material testing, in particular Ultraschallprüfeinrichtung, provided or formed.

Support system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the chain elements (3) of the carriage carrier chain (5) and / or the further chain elements (24) of the tensioning chain (23) are formed annular segment.

Method for fastening a carrier system (1) according to one of the preceding claims to an at least partially submerged support structure (T), characterized in that a slide carrier chain (5) is provided with a plurality of interconnected chain elements (3), wherein at least on such a part of the chain elements (3) such floodable and leachable cavities (9) are formed that the carriage carrier chain (5) in negative cavities (9) in water, especially seawater, positive buoyancy and flooded cavities (9) has negative buoyancy In the case of guided cavities (9), the carriage carrier chain (5) is led around the supporting surface (9) on the water surface (W) and end chain elements (3a, 3b) of the carriage carrier chain (5) are connected to one another such that the carriage carrier chain (5 ) circumferentially surrounds the support structure (5) at a vertical height (H) of the water surface (W).

Method according to Claim 13 , characterized in that at a vertical height (H) of the water surface (W) circumferentially about the support structure (T) arranged slide carrier chain (5) by means of pneumatic and / or hydraulic tensioning means (15) are at least temporarily attached, wherein at least a part of the chain elements (3) carries cable winches (11), which are fixed by means of electromagnets (19) on an outer surface of the support structure (T) with floating slide carrier chain (5), wherein the vertical height (H) of the electromagnets (19) with respect to the water surface ( W) by means of a height-adjustable holder (13) before activation of the electromagnets (19) is adjusted.

Method according to Claim 13 or 14 , characterized in that the slide carrier chain (5) in flooded cavities (9) by means of the winches (11), in particular below the water surface (W), in predetermined vertical height (H) is positioned.