DE2753956C2

DE2753956C2 - Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung für Großwindenergieanlagen

Info

Publication number: DE2753956C2
Application number: DE2753956A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Sprang
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1977-12-03
Filing date: 1977-12-03
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2753956B1; SE7811898L

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnings- bzw. Inspektionseinrichtung für Großwindenergieanlagen, die einen Turm und einen an der Spitze des Turmes angeordneten Rotor mit mindestens einem zur Umsetzung von Windenergie in Retationsenergie dienenden Flügel oder Flügelblatt aufweisen. In der Regel hat der Rotor zwei Flügel. Er kann aber auch mehr als zwei Flügel aufweisen. Bei dem einblättrigen Rotor ist ein Gegengewicht erforderlich. Der Turm von solchen uroßwindenergieanlagen kann eine Höhe von z. B. 120 m erreichen, und der Rotor kann einen Durchmesser von z. B. 100 m haben.

Der oder die Flügel von solchen Windenergieanlagen

müssen regelmäßig einer Inspektion und ggf. einer Reparatur im eingebauten Zustand unterzogen werden. Schaden an den Flügeln können z. B. durch die hohe Dauerbeanspruchung, durch Vögel, Frost, Hagel und Blitzschlag entstehen. Weiterhin müssen in den Blattspitzen angeordnete Flugsicherungslichter, die zur Befeuerung der Windenergieanlage dienen, inspiziert und ggf. repariert werden.

Es besteht die Möglichkeit, die Wartungs- bzw. Inspektionsarbeiten von einem speziellen Inspektions-

jo bzw. Wartungsturm aus durchzuführen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den zu wartenden bzw. zu inspizierenden Flügrf auf den Erdboden herabzulassen und die Inspektion bzw. Wartung des Flügels am Boden auszuführen. Die Wartungs- bzw. Inspektionsarbeiten könnten auch durch einen angeseilten Arbeiter durchgeführt werden, der am Flügelblatt in der Art eines Bergsteigers entlangrutscht.

Diese Verfahren zur Wartung bzw. Inspektion der Flügel von Großwindenergieanlagen sind umständlich, und es ist daher Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Großwindenergieanlage so auszubilden, daß sich die Wartung bzw. Inspektion der Flügel auf einfachere Weise als bislang durchführen läßt. Die Aufgabe der Erfindung ist dadurch gelöst, daß bei Stillstand des Rotors der nach unten gerichtete Flügel um eine senkrecht oder nahezu senkrecht zur Drehachse des Rotors verlaufende Achse soweit zum Turm hin schwenkbar ist, daß er von einer am Turm angebrachten Leiter oder Plattform aus für eine auf der Leiter oder Plattform stehende Person zur Inspektion oder Wartung erreichbar ist.

Da in geringer Höhe über dem Erdboden die Windgeschwindigkeit niedriger ist als in großer Höhe, wirken bei Betrieb der Anlage auf den sich jeweils oben befindlichen Flügel größere Kräfte ein als auf den sich jeweils unten befindlichen Flügel. Es ist daher ein Kraftausgleich zwischen den Flügeln bei einem mehrblättrigen Rotor bzw. zwischen dem Flügel und dem Gegengewicht bei einem einblättrigen Rotor

to zweckmäßig. Dieser Kraftausgleich kann dadurch erzielt werden, daß die Flügel bzw. der Flügel und das Gegengewicht um eine senkrecht oder nahezu senkrecht zur Drehachse des Rotors verlaufenden Achse pendeln.

Das der Lösung der Aufgabe zugrundeliegende Prinzip ist auch bei einer Großwindenergieanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 anwendbar. Bei einer derartigen Großwindenergieanlage ist dann

erfindungsgemäß bei Stillstand des Rotors der oder jeder Anschlag derart verstellbar, daß der nach unten gerichtete Flügel um die Pendelachse soweit zum Turm hin schwenkbar ist, daß er von einer am Turm angebrachten Leiter oder Plattform aus for eine auf der Leiter oder Plattform stehende Person zur Inspektion oder Wartung erreichbar ist

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß der bauliche Aufwand für die erfindungsgemäße Wartungsbzw. Inspektionseinrichtung gering ist und die Wartung bzw. Inspektion der Flügel wesentlich einfacher als bisher durchführbar ist

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Vorteil der in Anspruch 3 beschriebenen Weiterbildung besteht darin, daß die Gondel auch zur Wartung bzw. Inspektion des Turmes verwendet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Es zeigt

F i g. 1 in schematicher Darstellung dne erfindungsgemäße Großwindenergieanlage mit zwei Rotcrflügelri in Betriebsstellung,

F i g. 2 die Großwindenergieanlage gemäß Fig.! mit den Rotorflügeln in Wartungsstellung,

F i g. 3 eine Ansicht eines Teiles der Großwindenergieanlage in vergrößertem Maßstab, mit einer am Turm auf- und abfahrbaren Wartungs- bzw. Inspektionsgondel und einem Rotorflügel in Wartungsstellung,

Fig.4 einen Schnitt durch den Turm und den in Wartungsstellung befindlichen Flügel und eine Draufsicht auf die Wartungs- bzw. Inspektionsgondel und deren Befestigung am Turm,

F i g. 5 einen weiteren Schnitt durch den Turm und eine Draufsicht auf eine am Turm befestigte Fanggabel mit einer Rasteinrichtung zum Festhalten des in Wartungsstellung befindlichen Flügels in der Fanggabel,

Fig.6 einen weiteren Schnitt durch den Turm und den in Wartungsstellung befindlichen Flügel und eine Draufsicht aiif eine am Turm gelenkig befestigte Fanggabel zum Festhalten des Flügels in der Mitte des Flügels und

F i g. 7 einen Schnitt durch den Turm und den Flügel sowie eine Draufsicht auf die gelenkig befestigte Fanggabel wie in Fig.6, wobei der Flügel gegenüber der in F i g. 6 gezeigten Stellung um 90° gedreht ist.

Die in den Zeichnungen dargestellte Großwindenergieanlage besteht aus einem Turm 1, der am Erdboden festgelegt ist und mittels Drahtseilen 2 in der senkrechten Stellung gehalten wird. An der Spitze des Turmes 1 ist ein Rotor 3 angeordnet, der ein Paar Rotorflügel 4 aufweist, die beide an einem Rahmen um ihre Längsachse drehbar montiert sind, welcher an der drehbar gelagerten Rotornabe mittels Blattfedern, Wälz- oder Gleitlagern pendelnd aufgehängt ist. Die Pendelachse steht senkrecht zur Drehachse der Rotornabc. Zur Begrenzung der Pendelbewegung im 3etrieb der Anlage werden elastische Anschläge verwendet die verstellbar ausgeführt sind bzw. außer Funktion gesetzt werden können, damit die Flügel 4 von der Betriebsstellung in die Wartungsstellung geschwenkt werden können, Die maximale Auslenkung der Flöge beträgt im Betrieb der Anlage etwa ±5° bis 8°,

Am Turm 1 ist eine Wartungs- bzw, Jnspektionsgondel 8 auf- und abfahrbar, die mittels eines Trägers 9 an einem Führungswagen 10 drehbar montiert ist Der Führungswagen 10 ist mittels Rollen 11 in einer an der Außenwand des Turmes 1 befestigten H-Schiene 12

ίο geführt und wird mittels eines Seiles 13 an der Außenwand des Turmes 1 hochgezogen und heruntergelassen. Ein Ende des Trägers 9 ist mit einem Ende der Gondel 8 drehbar verbunden, und das andere Ende des Trägers 9 ist drehbar mit dem Führungswagen 10

is verbunden, so daß die Gondel 8 um zwei parallele Vertikalachsen schwenkbar ist In Fig.4 sind zwei Stellungen der Gondel gestrichelt gezeichnet, in die die Gondel geschwenkt werden kann. Zwei am Führungswagen 10 angebrachte Rollen 14 dienen zur zusätzlichen Führung des Führungswagens 10 am Turm 1. Zwei weitere, diametral sich gegenüberliegende H-Schienen 12a sind an der Außenwand des Tunnes 1 angebracht damit der Führungswagen 10 oder ein anderer Führungswagen in diesen Schienen 12a zur Inspektion bzw. Wartung des Turmes an diesen Stellen geführt werden kann. Es können auch noch mehr H-Schienen am Turm i angebracht sein.

In Fig.5 ist eine Fanggabel 15 dargestellt, in die der Flügel 4 zur Wartung bzw. Inspektion eingeschwenkt wird. Eine Rasteinrichtung 16 zum Festhalten des Rügeis 4 in der Fanggabel 15 und ein federnd ausgeführter Anschlag 17 für den eingerasteten Flügel 4 sowie die Fanggabel 15 sind in Höhe des äußeren Endes des sich in Wartungsstellung befindlichen Flügels 4 an der Außenwand des Turmes 1 befestigt Das äußere Ende des Flügels 4 ist zapfenförmig gestaltet, damit die Drehbarkeit des Flügels 4 um seine Längsachse auch im eingerasteten Zustand erhalten bleibt.

In den Fig.6 und 7 ist eine weitere Fanggabel 18 dargestellt die in Höhe der Mitte des Flügels mittels eines Hebelgestänges 19 am Turm gelenkig befestigt ist Die Fanggabel 18 dient zum Stützen des Flügels in der Mitte um Biegeschwingungen des Flügels zu vermeiden und kann um 90° von der in F i g. 6 gezeigten Stellung in die in F i g. 7 gezeigte Stellung geschwenkt weiden. Die beiden am Turm angeordneten Gelenke 20 des Hebelgestänges 19 sind so ausgeführt, daß das Hebelgestänge in jeweils einer der beiden in den F i g. 6 und 7 gezeigten Stellungen festgeklemmt werden kann.

so Zur Wartung bzw. Inspektion der Flügel 4 wird der Rotor 3 in eine Stellung gebracht, in der die Flügel 4 senkrecht stehen. Dann werden die die normale Pendelbewegung begrenzenden Anschläge verstellt bzw. außer Funktion gesetzt. Der zu wartende bzw.

inspizierende Flügel 4 wird nun in die Fanggabeln 15 und 18 eingeschwenkt und eingerastet. Die Inspektion

bzw. Wartung des Flügels 4 kann nun von der Gondel 8 aus vorgenommen werden.

Statt einer Gondel können auch an dem Turm angeordnete Leitern oder Podeste verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Wartungs- bzw, Inspektionseinriehtung für Großwindenergieanlagen, die einen Turm und einen an der Spitze des Turms angeordneten Rotor mit mindestens einem zur Umsetzung von Windenergie in Rotationsenergie dienenden Flügel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand des Rotors (3) der nach unten gerichtete Flügel (4) um eine senkrecht oder nahezu senkrecht zur Drehachse verlaufenden Achse soweit zum Turm (1) hin schwenkbar ist, daß er von einer am Turm (1) angeordneten Leiter oder Plattform aus für eine auf der Leiter oder der Plattform stehende Person zur Inspektion oder Wartung erreichbar ist.

2. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung für Großwindenergieanlagen, die einen Turm und einen an der Spitze des Turms angeordneten Rotor aufweisen, der eine drehbar gelagerte Rotornabe und einen Flügel mit einem Gegengewicht oder mehrere Flügel hat, wobei der oder die Flügel um ihre Längsachse drehbar sind und wobei das Gegengewicht und der Flügel oder die Flügel mit der Rotornabe derart verbunden sind, daß sie um eine senkrecht oder nahezu senkrecht zur Drehachse der Rotornabe verlaufenden Achse pendeln können, wobei die Auslenkung des Flügels und des Gegengewichts oder der Flügel-am die Pendelachse im Betrieb des Rutors mittels eines oder mehreren Anschlägen begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand des Rotors (3) der oder jeder Anschlag derart verstellbar ist, daß der nach unten gerichtete Flüge! (4) soweit um die Pendelachse zum Turm (1) hin schwenkbar ist, d:^-3 er von einer am Turm (I) angeordneten Leiter oder Plattform aus für eine auf der Leiter oder Plailforr¹ stehende Pereon zur Inspektion oder Wartung erreichbar ist.

3. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform Teil einer am Turm (1) auf- und abfahrbaren Gondel (8) ist.

4. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gondel (8) mittels eines Trägers (9) an einem Führungswagen (10) befestigt ist, der an der Außenwand des Turmes (1) auf- und abfahrbar ist, wobei der Träger (9) an einem Ende mit dem Führungswagen (10) und die Gondel (8) an einem Ende mit dem anderen Ende des Trägers (9) derart drehbar verbunden ist, daß die Gondel (8) um zwei parallele Vertikalachsen schwenkbar ist.

5. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gondel (8) U-förmig gestaltet ist, um den zu wartenden bzw. inspizierenden Flügel (4) zangenartig zu umschließen.

6. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Turm (1) eine oder mehrere Fanggabeln (IS, 18) angeordnet sind, in die der zu wartende bzw. zu inspizierende Flügel (4) eingeführt wird und daß zum Festhalten des Flügels (4) in der oder mindestens einer der Fanggabeln (15, 18) eine Rast oder Klemmeinrichtung (16) vorgesehen ist.

7. Wartungs- bzw. Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastoder Klemmeinrichtung (16) am Ende des Flügels |4) angreift, das zapfenförmig gestaltet ist, damit der Flügel (4) in der eingerasteten Stellung um seine LSngsaehse drehbar bleibt.