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Die Erfindung betrifft eine Seilführungsanordnung zum Einbau im Inneren eines Turms einer Windkraftanlage o. dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie einen Turm einer Windkraftanlage o. dgl. mit einem im Inneren angeordneten Servicelift und einer diesem zugeordneten Seilführungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.
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Die Erfindung betrifft die Konstruktion und Installation eines Servicelifts im Inneren eines Turms einer Windkraftanlage o. dgl. Servicelifte der in Rede stehenden Art sind speziell für den Einsatz in Türmen von Windkraftanlagen, insbesondere in Rohrtürmen, aber auch in Gittertürmen oder Gittermasten bestimmt.
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Ein leitergeführter Servicelift wird an der ortsfest an der Innenwandung des Turms einer Windkraftanlage o. dgl. angebrachten Steigleiter geführt. Damit ist die horizontale Lage der Liftkabine des Servicelifts genau vorgegeben. Mittels eines über eine Seildurchlaufwinde an der Liftkabine laufenden Tragseils kann die Liftkabine aufwärts und abwärts gefahren werden. Parallel zum Tragseil verläuft regelmäßig ein Sicherheitsseil, an dem eine Fangvorrichtung angreift (für alles siehe den ausführlichen Prospekt ”Hailo Servicelifts” 09/10 der Anmelderin).
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Neben Servicelifts mit leitergeführten Liftkabinen gibt es auch Servicelifts mit seilgeführten Liftkabinen. Hochstabile seitliche Führungsseile, die meist auf den einander gegenüberliegenden Querseiten der Liftkabine vertikal im Turm verlaufend gespannt sind, gewährleisten eine ruhige Aufwärts- und Abwärtsfahrt der Liftkabine. Als Antrieb dient auch hier regelmäßig eine elektrische Seildurchlaufwinde, die an mindestens einem Tragseil des Servicelifts verfährt. Parallel dazu durchläuft ein Sicherheitsseil eine integrierte Fahrvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Seilführungsanordnung für einen Servicelift mit einer seilgeführten Liftkabine der zuvor erläuterten Art.
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Wesentlich für den stabilen Lauf der seilgeführten Liftkabine des Servicelifts ist die stabile Lage der im Wesentlichen vertikal im Inneren des Turms verlaufenden Führungsseile. Diese sind an Boden und Decke des Inneren des Turms verankert. Diese Begriffe sind dabei nicht wörtlich zu verstehen. Es sind entsprechend lediglich Verankerungspunkte am unteren Ende der Führungsseile im Turm und an deren oberen Ende im Turm vorgesehen. Am Boden des Turms befindet sich ebenso eine Ausstiegsplattform der Liftkabine wie nahe der Decke des Turms. Je nach Höhe des Turms können sich im Inneren des Turms weitere Ausstiegsplattformen in unterschiedlichen Höhen befinden. An jeder Ausstiegsplattform im Inneren des Turms befindet sich normalerweise eine Führungsseilhalterung zur Fixierung des im Wesentlichen vertikal im Turm verlaufenden Führungsseils. Damit ist das Führungsseil nicht nur am oberen und unteren Ende verankert, sondern auch noch zwischen diesen Befestigungsenden zusätzlich geführt. Das verbessert die Qualität der Seilführung der Liftkabine des Servicelifts erheblich.
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Mit zunehmend höher werdenden Türmen von Windkraftanlagen o. dgl. wird es erforderlich, eine größere Anzahl von Ausstiegsplattformen vorzusehen. Diese sind aber aus technischen Gründen nicht immer erforderlich. Folglich baut man auch Leerplattformen ein, die lediglich dazu dienen, die Führungsseilhalterungen der im Wesentlichen vertikal im Turm verlaufenden Führungsseile anzubringen. Eine solche Leerplattform ist also letztlich nur eine Seilführungsanordnung für die Führungsseile der Liftkabine.
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Der Lehre der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Seilführungsanordnung konstruktiv zu vereinfachen und zu verbessern.
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Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einer Seilführungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird die Seilführungsanordnung als solche nicht mehr durch eine Leerplattform gebildet, sondern speziell nur noch durch ein Quertragelement je Führungsseilhalterung ausgebildet, das im Inneren des Turms in passender Höhe zwischen zwei Befestigungsstellen an der Innenwandung des Turms im Wesentlichen horizontal ausgerichtet anbringbar ist.
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Da im Regelfall eine Liftkabine eines seilgeführten Servicelifts von zwei parallel verlaufenden Führungsseilen geführt wird, ist nach bevorzugter Lehre der Erfindung vorgesehen, dass mindestens zwei Führungsseilhalterungen für zwei Führungsseile vorgesehen sind, wobei jede Führungsseilhalterung an einem eigenen Quertragelement angeordnet ist, und dass die beiden Quertragelemente im Turm in im Wesentlichen gleicher Höhe, aber seitlich voneinander beabstandet anbringbar sind. Für die in vertikaler Richtung erforderliche Zwischenfixierung der Führungsseile ist es also erfindungsgemäß nicht mehr erforderlich, komplette Leerplattformen einzuziehen. Vielmehr kann man auf sehr einfache Art und Weise kostengünstig lediglich schlanke Seilführungsanordnungen anbringen.
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Zum Zwecke der Auslegung der Begriffe zur vorliegenden Erfindung wird Folgendes festgehalten:
”Turm” im Sinne der Lehre der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt ein Rohrturm, bevorzugt mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, ist aber auch ein Gitterturm oder Gittermast.
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”Windkraftanlage o. dgl.” bezeichnet alle Einrichtungen an Land oder auf See, die entsprechend hochragende Bauwerke wie den erfindungsgemäß vorausgesetzten Turm benötigen und die dafür im Inneren des Turms eine Aufstiegshilfe in Form eines Servicelifts mit seilgeführter Liftkabine benötigen.
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”Tragseil”, ”Sicherheitsseil” oder ”Führungsseil” bezeichnet jeweils ein Seil im engeren Sinne, vorzugsweise ein Stahlseil, umfasst aber auch jeweils ein Seil im weiteren Sinne, nämlich ein Flachband, einen Riemen, einen Zahnriemen oder eine Kette. Entsprechendes gilt für den dazu passenden Begriff der ”Seilwinde”.
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Die ”Innenwandung” des ”Turms” ist bei einem Gittermast als Turm die von den Innenflächen des Gittermastes aufgespannte Gesamtfläche.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Seilführungsanordnung sind Gegenstand der auf die Seilführungsanordnung gerichteten Unteransprüche.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Turm einer Windkraftanlage o. dgl. mit einem im Inneren angeordneten Servicelift mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Erfindungsgemäß zeichnet sich dieser Turm durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Seilführungsanordnung an passender Stelle oder mehrerer Seilführungsanordnungen an passenden Stellen aus.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgestalteten Turms einer Windkraftanlage sind Gegenstand der Ansprüche 10 bis 13.
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Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In Verbindung mit der Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels werden auch bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Besonderheiten und Vorteile der Erfindung im Allgemeinen dargestellt. In der Zeichnung zeigt
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1 schematisch einen Turm einer Windkraftanlage und darin schematisch angedeutet einen Servicelift,
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2 im Schnitt das Innere eines in 1 dargestellten Turms einer Windkraftanlage o. dgl.,
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3 eine erfindungsgemäße Seilführungsanordnung im Inneren eines Turms in einer 2 entsprechenden Darstellung beim Einhängen der Führungsseile,
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4 in einer 3 entsprechenden Darstellung die Seilführungsanordnung im Inneren des Turms in Betriebsstellung und
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5 in einer perspektivischen, schematischen Ansicht ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Halterungsträgers mit Führungsseilhalterungen an einer erfindungsgemäßen Seilführungsanordnung.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Turm 1 einer Windkraftanlage 2, deren Rotorblätter 3 hier angedeutet sind. Um das am Kopf des Turms 1 angeordnete Maschinenhaus 4 der Windkraftanlage 2 besuchen zu können, bedarf es einer Aufstiegshilfe für die Bedienungspersonen. Dazu dient ein im Inneren des Turms 1 angeordneter Servicelift mit einer seilgeführten Liftkabine 5. Diese Liftkabine 5 dient also zur Innenbefahrung im Turm 1, in erster Linie in einem typischen Rohrturm einer Windkraftanlage 2.
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Bei dieser Gelegenheit wird darauf hingewiesen, dass die im allgemeinen Teil der Beschreibung erörterten Definitionen der verschiedenen Begrifflichkeiten auch für das hier dargestellte Ausführungsbeispiel Gültigkeit haben. Das Ausführungsbeispiel befasst sich konkret mit einem Rohrturm und wird anhand dieser konkreten Ausgestaltung auch beschrieben, ohne dass dies einschränkend zu verstehen sein soll.
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Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Turms 1 der Windkraftanlage 2 zeigt außer dem Servicelift noch eine im Inneren an der Innenwandung 6 des Turms 1 von unten nach oben laufende Steigleiter 7, auf der eine Person notfalls auch mit Muskelkraft auf- und absteigen kann.
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Aus 1 und 2 kann man im Zusammenhang entnehmen, dass im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel der Servicelift mindestens ein im Wesentlichen vertikal im Turm 1 verlaufendes, die Liftkabine 5 tragendes Tragseil 8, regelmäßig ein parallel zum Tragseil 8 verlaufendes Sicherheitsseil 9 und eine am Tragseil 8 angreifende, die auf und ab gerichtete Bewegung der Liftkabine 5 antreibende Seilwinde 10 in Form hier einer Durchlaufwinde aufweist. Wesentlich für die Lehre der Erfindung ist in diesem Zusammenhang, dass es sich bei der Liftkabine 5 um eine seilgeführte Liftkabine 5 handelt. Zur Seilführung der Liftkabine 5 dient mindestens ein im Wesentlichen vertikal im Turm 1 verlaufendes, die Liftkabine 5 seitlich führendes Führungsseil 11. Wie sich aus 2 ergibt, sind im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie generell üblich, zwei Führungsseile 11 vorgesehen, die an zwei Querseiten der Liftkabine 5 einander im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.
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1 lässt ferner erkennen, dass im hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Turms 1 einer Windkraftanlage 2 in einer passenden Höhe im Inneren des Turms 1 eine Ausstiegsplattform 12 für die Liftkabine 5 angeordnet ist. Es gibt auch eine untere Ausstiegsplattform 12.1 am Boden des Turms 1 und eine obere Ausstiegsplattform 12.2 an der Decke des Turms 1 zum Übergang in das Maschinenhaus 4 der Windkraftanlage 2. Für die Lehre der vorliegenden Erfindung interessant ist hier jedoch primär die zwischen Boden und Decke des Turms 1 angeordnete Ausstiegsplattform 12.
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Wie 2 der Zeichnung zeigt, hat die Plattform 12 einen Plattformdurchtritt 13 für die Liftkabine 5. Am Rande des Plattformdurchtritts 13 finden sich an beiden Seiten jeweils eine Führungsseilhalterung 14 für das dort jeweils verlaufende Führungsseil 11. Dadurch ist das jeweilige Führungsseil 11 zwischen Boden und Decke an der Plattform 12 zusätzlich seitlich geführt. Das erhöht die Stabilität der Anordnung der Führungsseile 11 und damit die Laufruhe der Liftkabine 5 bei Aufwärts- und Abwärtsfahrt.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Seilführungsanordnung 15, wie sie in 3 und 4 dargestellt ist. 3 und 4 zeigen Horizontalschnitte durch den Turm 1 ähnlich 2. Die Seilführungsanordnung 15 kann an einer Ausstiegsplattform 12 angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist die Seilführungsanordnung 15 aber vertikal beabstandet von allen Ausstiegsplattformen 12, 12.1 und 12.2. angeordnet und bildet eine eigene Horizontalebene mit einer zusätzlichen Führungsfunktion für die Führungsseile 11.
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3 und 4 zeigen nun, dass bei der erfindungsgemäßen Seilführungsanordnung 15 die Führungsseilhalterung 14 an einem langgestreckten Quertragelement 16 angeordnet ist, das im Inneren des Turms 1 in passender Höhe zwischen zwei Befestigungsstellen 17 an der Innenwandung 6 des Turms 1 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet angebracht ist.
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Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Seilführungsanordnung 15 auch bereits bei einem einzigen Führungsseil 11 vorteilhaft einsetzbar. Nach bevorzugter Lehre der Erfindung ist aber vorgesehen, dass mindestens zwei Führungsseilhalterungen 14 für zwei Führungsseile 11 vorgesehen sind, wobei jede Führungsseilhalterung 14 an einem eigenen Quertragelement 16 angeordnet ist, und dass die beiden Quertragelemente 16 im Turm 1 in im Wesentlichen gleicher Höhe, aber seitlich voneinander beabstandet, angebracht sind. Das zeigen die 3 und 4 und das entspricht auch der üblichen Technik bei einem entsprechenden Servicelift mit einer seilgeführten Liftkabine 5.
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Wesentlich ist, dass die erfindungsgemäße Seilführungsanordnung 15 nicht die Komplexität einer Ausstiegsplattform 12 hat. Sie ist durch das Quertragelement 16 konstruktiv genau auf die Aufgabe der horizontalen Führung des Führungsseils 11 ausgerichtet. Das Quertragelement 16 muss sich stabil zwischen den Befestigungsstellen 17 erstrecken. Es kann sich um einen Stab (Vollstab oder Hohlstab), aber auch um ein zwischen den Befestigungsstellen 17 gespanntes Flachband oder eine entsprechende Kette handeln. Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des Quertragelements 16 jedoch als gespanntes Seil, insbesondere Stahlseil.
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Für das Führungsseil 11 gilt z. B., dass es in die Führungsseilhalterung 14 offen einhängbar ist. Konstruktiv sicherer und möglicherweise auch zweckmäßiger ist es allerdings, dass, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, die Führungsseilhalterung 14 zum Einhängen des Führungsseils 11 öffenbar und wieder verschließbar ist.
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Damit die seilgeführte Liftkabine 5 problemlos aufwärts und abwärts fahren kann und an den Führungsseilen 11 geführt wird empfiehlt es sich, dass die jeweilige Führungsseilhalterung 14 selbst auch wieder als Führung für ein entsprechendes Führungsgegenstück an der Liftkabine 5 dient. Die Führungsseilhalterung 14 ist also entsprechend schlank ausgebildet und ist zweckmäßigerweise oben und unten jeweils mit Anlaufschrägen versehen, so dass sich ein problemloses Auf- und Abwärtsgleiten der Liftkabine 5 an den Führungsseilen über die Führungsseilhalterungen 14 hinweg ergibt.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seilführungsanordnung 15 ist vorgesehen, dass, wie 3, 4 und 5 zeigen, die Führungsseilhalterung 14 an einem Halterungsträger 18 angebracht ist, der auf dem Quertragelement 16 in dessen Längsrichtung verschiebbar oder verfahrbar angeordnet ist. Bei den hier dargestellten zwei Führungsseilhalterungen 14 und zwei Quertragelementen 16 sind beide Führungsseilhalterungen 14 an einem gemeinsamen Halterungsträger 18 angebracht, der entsprechend auf beiden Quertragelementen 16 angeordnet ist.
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Für die Positionierung der Führungsseile 11 der Liftkabine 5 in der Horizontalen ist eine entsprechende Lage der Führungsseilhalterung 14 des jeweiligen Führungsseils 11 wesentlich. Dazu ist vorgesehen, dass die Führungsseilhalterung 14 oder, bei Vorhandensein eines Halterungsträgers 18, der Halterungsträger 18 auf dem Quertragelement 16 in einer bestimmten Position in Längsrichtung fixierbar ist.
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In der Praxis wird man bei der anfänglichen Einrichtung des Servicelifts die Führungsseile 11 vorzugsweise am Boden des Turms 1 begrenzt oder vollständig freigeben und dann an der jeweiligen Seilführungsanordnung das Führungsseil 11 an der zugeordneten Führungsseilhalterung 14 einhängen. Diesen Vorgang wird man bei mehreren Seilführungsanordnungen in unterschiedlicher Höhe im Inneren des Turms 1 der Windkraftanlage 2 bei allen Seilführungsanordnungen wiederholen.
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Ist dann das Führungsseil 11 überall an der jeweiligen Führungsseilhalterung 14 eingehängt, so wird man das Führungsseil 11 wieder spannen. Dadurch wird die jeweilige Führungsseilhalterung 14 in ihre gewünschte Position gebracht. In dieser Position wird dann die Führungsseilhalterung 14 auf dem zugeordneten Quertragelement 16 in Längsrichtung fixiert. Läuft dann die Liftkabine 5 an den Führungsseilen 11 auf- oder abwärts, so sorgen die nun ortsfesten Führungsseilhalterungen 14 dafür, dass das Führungsseil 11 ebenso weitgehend horizontal fest geführt wird.
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Das jeweilige Führungsseil 11 ist nicht frei zwischen Boden und Decke des Turms 1 gespannt, sondern hat mindestens eine in der Höhe dazwischen liegende seitliche Fixierung durch eine erfindungsgemäße Seilführungsanordnung. Meist wird man auch mindestens eine Ausstiegsplattform 12 haben und wird dann die Ausstiegsplattformen 12 und die Seilführungsanordnungen 15 über die Gesamthöhe des Turms 1 sinnvoll und möglichst gleichmäßig verteilen.
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Insgesamt zeigt 1, dass im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel die Seilführungsanordnung 15 im Inneren des Turms 1 in vertikal erheblichem Abstand vom Boden oder von der Decke und auch von den Ausstiegsplattformen 12, 12.1 und 12.2 angeordnet ist.
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Bei heutigen typischen Turmhöhen von Windkraftanlagen empfiehlt es sich, dass der vertikale Abstand der Seilführungsanordnung 15 ca. 10 bis 30 m, vorzugsweise etwa 18 bis 22 m, beträgt.
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Die Fixierung der Führungsseilhalterung 14 auf dem Quertragelement 16 kann mit einem entsprechenden Werkzeug erfolgen. Die Fixierung kann man ggfs. auch motorisch oder elektromagnetisch realisieren.
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Eine besonders robuste und gut handhabbare Konstruktion ergibt sich für die Fixierung dadurch, dass die Führungsseilhalterung 14 oder, bei Vorhandensein eines Halterungsträgers 18, der Halterungsträger 18 mit einer vorzugsweise einstellbaren Fixierungseinrichtung 19, insbesondere einer Fixierungsstange 19, an der Innenwandung 6 des Turms 1 befestigbar ist und so in der Position auf dem Quertragelement 16 fixierbar ist.
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Anhand von 3, 4 und 5 lässt sich diese besondere Konstruktion mit einer Fixierungseinrichtung 19 in Form einer Fixierungsstange 19, die den Halterungsträger 18 mit den hier vorgesehenen zwei Führungsseilhalterungen 14 auf den hier vorgesehenen zwei Quertragelementen fixiert, erläutert werden.
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In 3 sieht man die Lage des Halterungsträgers 18 mit der Fixierungseinrichtung 19 bei der Einstellung der Seilführungsanordnung 15 und insbesondere beim Einfädeln der Führungsseile 11 in die Führungsseilhalterungen 14. Der Halterungsträger 18 ist mittels der Fixierungsstange 19 nahe an die Steigleiter 7 an der Innenwandung 6 des Turms 1 herangezogen worden, so dass eine Bedienungsperson die jetzt lose hängenden Führungsseile 11 ebenfalls heranholen und dann in die Führungsseilhalterungen 14 einhängen kann. Selbstverständlich muss die Bedienungsperson an der Steigleiter 7 gegen Herabstürzen gesichert sein, beispielsweise durch ein Geschirr.
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4 zeigt die Betriebsstellung des Halterungsträgers 18 auf den Quertragelementen 16. Jetzt ist die Fixierungsstange 19 in Griffweite von der Steigleiter 7 an der Innenwandung 6 des Turms 1 befestigt. Durch Einstellen der Länge der Fixierungsstange 19 befindet sich der Halterungsträger 18 genau in der horizontalen Stellung auf den Quertragelementen 16, die für die optimal stabile Führung der Liftkabine 5 an den Führungsseilen 11 erforderlich ist. Mittels der Fixierungsstange 19 wird der Halterungsträger 18 auf den Quertragelementen 16 in dieser Stellung fixiert. Dadurch sind auch die an dem Halterungsträger 18 angebrachten Führungsseilhalterungen 14 für die beiden Führungsseile 11 auf den Quertragelementen 16 fixiert.
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5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer konstruktiven Lösung für den Halterungsträger 18 für zwei Führungsseilhalterungen 14. Der Halterungsträger 18 hat zwei nach unten offene U-Profile 18', an denen jeweils eine schematisch angedeutete Führungsseilhalterung 14 etwa mittig angebracht ist. Die U-Profile 18' liegen auf den hier als Seile ausgeführten Quertragelementen 16 lose auf. Sie sind gegen ein Abheben nach oben durch quer eingesteckte Sicherungsbolzen 20 gesichert.
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Die beiden U-Profile 18' sind an dem der Steigleiter 7 zugewandten Ende über einen Winkelträger 18'' miteinander fest verbunden. Am Winkelträger 18'' ist die Fixierungsstange 19 schwenkbar angelenkt. Mittels der Fixierungsstange 19 lässt sich der Halterungsträger 18 auf den Quertragelementen 16 in Längsrichtung verschieben bis in die gewünschte Fixierungsstellung für die Führungsseile 11, die in 5 angedeutet sind. Wird dann die Fixierungsstange 19 auf die entsprechende Länge eingestellt und an der Innenwandung 6 des Turms 1, wie in 4 dargestellt, befestigt, so ist der Halterungsträger 18 in horizontaler Richtung auf den Quertragelementen 16 fixiert. Gleichzeitig sind dadurch die Führungsseile 11 über die Führungsseilhalterungen 14 ebenfalls fixiert. Eine zwischen den Führungsseilen 11 auf- und abwärtsfahrende Liftkabine 5 fährt sicher und ruhig. Dabei ist diese Konstruktion der einfach und kostengünstig und schnell anzubringen. Sie ist weitaus zweckmäßiger als eine Leerplattform.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Turm
- 2
- Windkraftanlage
- 3
- Rotorblatt
- 4
- Maschinenhaus
- 5
- Liftkabine
- 6
- Innenwaldung von 1
- 7
- Steigleiter
- 8
- Tragseil
- 9
- Sicherheitsseil
- 10
- Seilwinde
- 11
- Führungsseil
- 12
- Plattform
- 13
- Plattformdurchtritt
- 14
- Führungsseilhalterung
- 15
- Seilführungsanordnung
- 16
- Querstegelement
- 17
- Befestigungsstelle
- 18'
- U-Profil
- 18''
- Winkelträger
- 18
- Halterungsträger
- 19
- Fixierungseinrichtung/-stange
- 20
- Sicherungsbolzen
