JP2016502232A - バッテリトレイおよび風力発電設備のバッテリボックス内へのバッテリトレイ取付用のトレイ保持固定具で構成されるシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つのバッテリトレイと、特に風力発電設備のバッテリボックス内に少なくとも１つのバッテリトレイを取付けるための少なくとも１つのトレイ保持固定具とで構成され、前記トレイ保持固定具が、前記バッテリトレイを前記トレイ保持固定具に装着することができる支持側面を備えるシステムであって、前記トレイ保持固定具が形状係合アタッチメントを備え、前記バッテリトレイが、第１側面を介して形状係合的に前記形状係合アタッチメントに収容されていれば、前記支持側面上の取付位置に装着された状態であり、前記トレイ保持固定具が前記形状係合アタッチメントから離れた位置にバッテリトレイの第２側面を摩擦係合的に接続するための固定手段を備え、前記バッテリトレイが取付位置にあれば、前記バッテリトレイの第２側面が前記固定手段に対して予め調整された位置に配置されていることを特徴とするシステムに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つのバッテリトレイと、特に風力発電設備のバッテリボックス内に少なくとも１つのバッテリトレイを取り付けるための少なくとも１つのトレイ保持固定具とで構成されるシステムに関し、トレイ保持固定具は、バッテリトレイをトレイ保持固定具に装着することができる支持側面を備える。

風力発電設備の運用信頼度に関して、例えば悪天候が発生した際に風力発電設備の回転翼の向きを風を受けない方向に変えるために、停電した場合でも風力発電設備のピッチシステムを引き続き運転できることが不可欠である。これを可能にするために一般的な風力発電設備は、各回転翼に、１つまたは複数のバッテリを収容した個別のバッテリボックスを備える。バッテリボックスはそれぞれ指定の回転翼に割当てられ、風力発電設備の運転中は一緒に回るように風力発電設備のハブに配置されている。

バッテリは予め定められた点検間隔で定期的に交換しなければならない。バッテリの交換を可能にするために、バッテリはバッテリトレイに収容されており、その場合、バッテリトレイは一般にバッテリボックス内のハルフェン取付チャンネルを介してバッテリボックスに接続されている。バッテリトレイはステンレス製ボルトを使用してハルフェン取付チャンネルにボルト止めされている。点検時はバッテリの交換に対して最初にバッテリトレイを滑らない安全な位置に移さなければならない。このために、風力発電設備は、それぞれの個別のバッテリボックスに対して水平に位置を調節し、ボルトで固定することが必要であり、その場合、この工程は予め各回転翼に対して個別に実施しなければならず、それに応じて時間が掛る。風力発電設備を調整した後、点検スタッフは風力発電設備のハブに入ることができるが、その場合、次の回転翼を調整するために風力発電設備のハブから大きな道具と共に再び離れなければならない。基本的に、風力発電設備において高い効率を得るためには、設備の停止時間をできるだけ短くすることが必要である。

さらに、バッテリボックス内のバッテリトレイのボルト止めに対して使用されるステンレス製ボルトは締付けトルクが高いために磨耗が著しく、その結果、ボルトも定期的に検査し、場合によっては取り替えなければならない。したがって、バッテリ交換に対する全体の点検工程は既知のシステムにおいて極めて時間が掛り、かつ大きな労働力を要する。

したがって本発明の課題は、バッテリトレイのできるだけ簡単な取り替えを可能にする、少なくとも１つのバッテリトレイと少なくとも１つのトレイ保持固定具とによって構成される一般的なシステムを用意することである。

この課題は本発明により請求項１に記載の特徴を有するシステムによって解決される。従属請求項２〜１２はそれぞれ本発明の有利な実施形態に該当する。

本発明に係るシステムは、トレイ保持固定具が形状係合アタッチメントを備えることにおいて優れており、バッテリトレイが第１側面を介して形状係合アタッチメントに形状係合的に収容されていれば、バッテリトレイは支持側面上の取付位置に装着された状態であり、トレイ保持固定具はバッテリトレイの第２側面をトレイ保持固定具に接続するために形状係合アタッチメントから離れた位置に固定手段を備え、バッテリトレイが取付位置にあれば、バッテリトレイの第２側面は固定手段に対して予め調整された位置に付いている。

したがって本発明に係るシステムにおいて、バッテリトレイは形状係合アタッチメントに挿入することによって、簡単な態様において固定手段を介してバッテリトレイとトレイ保持固定具間の摩擦係合接続または別の形状係合接続を形成することができる程度十分に、予め位置決めされ、かつ取付位置に配置される。形状係合アタッチメントは、好ましくは、形状係合アタッチメントにバッテリトレイが挿入されている場合、バッテリトレイを形状係合アタッチメントに挿入しかつ再び取り外すことができる挿入方向におけるバッテリトレイの動きのみが可能で、バッテリトレイをさらにそれ以外の空間方向においては固定するように仕上げられている。次に取付位置において固定手段を用いてバッテリトレイを第２側面を介して挿入方向にも、またそれによって全体をも固定することができる。

したがって一実施形態に基づいて例として、固定手段はバッテリトレイのフランジに切抜部を備え、これが対応するトレイ保持固定具における切抜部と取付位置において一直線に並び、その結果、一直線に並んだ両切抜部への自動ロック錠の簡単な挿入によってトレイ保持固定具とバッテリトレイ間の形状係合接続もしくは摩擦係合接続を形成できることを考えることができる。上述した処置、すなわち形状係合アタッチメントへバッテリトレイを挿入することによって、バッテリトレイを取付位置に配置すること、およびそれに続いて固定手段を使用してトレイ保持固定具へバッテリトレイを固定することは、点検スタッフによって風力発電設備のハブにおける窮屈な条件下でも、例えば頭上においても行うことが可能である。したがって、２つのバッテリトレイを取付ける間に、風力発電設備の回転翼を改めて調整することは最早必要ない。

本発明の一実施形態において、形状係合アタッチメントはトレイ保持固定具に取り外し可能に接続または固定接続された、アンダーカット部を有するクリップを備え、その場合、アンダーカット部は支持側面から離して配置されており、その結果、アンダーカット部と支持側面との間にバッテリトレイ、特にその端縁のフランジの形状係合による収容のための隙間が形成され、かつ該隙間は固定手段の方向に開いている。クリップは取り外し可能にトレイ保持固定具に挿入可能な部品として形成することができ、その結果、クリップは必要に応じて簡単に大きな費用を要せずとも交換することができる。

好ましくは、アンダーカット部は支持側面の方向に付勢力を備える。それによって、バッテリトレイが少なくとも固定手段の操作まで確実に取付位置に保持される程度十分に、すでにバッテリトレイが形状係合アタッチメント内に固定されていることが達成される。

バッテリの交換に対して、トレイ保持固定具からのできるだけ簡単なバッテリトレイの再解除を可能にするために、本発明の一実施形態において、クリップは弾力性留め金具によって形成することが予定され、その場合、アンダーカット部に操作レバーが形成されていることによって、アンダーカット部を付勢力と逆方向に移動することができる。

バッテリトレイを形状係合アタッチメントに挿入する際にできるだけ正確に取付位置に導くことを保証するために、また形状係合アタッチメントにバッテリトレイを挿入する際に、いつ取付位置に到達したかを点検スタッフが触知できるように、本発明の一実施形態において、クリップはバッテリトレイの挿入動作を制限するストッパを備える。そのために、特に好ましくはバッテリトレイの端縁のフランジの形状係合的な収容に対する隙間が形成されており、その場合、ストッパは挿入方向において隙間の前に置かれ、フランジは挿入動作の方向に延伸する切込部を備え、その中にストッパが導かれている。

その場合、好ましくは切込部はフランジの外側端縁とバッテリトレイの壁要素との間に延伸し、ストッパは切込部内に形状係合的に導かれ、その結果、バッテリトレイは支持側面の平面上に挿入方向に対して垂直に固定されている。

バッテリトレイがその第１側面を介して形状係合アタッチメントに挿入された後に、そして好ましくはバッテリトレイがその第２側面と固定手段とを介してトレイ保持固定具に接続された後に、バッテリトレイは形状係合アタッチメントを介して摩擦係合的にトレイ保持固定具に接続することもできる。そのために、一実施形態において、形状係合アタッチメントとバッテリトレイはバッテリトレイをトレイ保持固定具に摩擦係合的に接続するための対応する固定手段を備えることが予定され、バッテリトレイが取付位置にあれば、この対応する固定手段は一直線に並んだ状態である。特に好ましくは、そのために形状係合アタッチメントは、溶接ナットのような少なくとも１つのネジ収容部、またはネジ付ボルトを備え、バッテリトレイを形状係合アタッチメントに収容することができるバッテリトレイのフランジは、少なくとも１つのネジ付ボルト用通過路を備える。形状係合アタッチメントへのフランジのスムーズな挿入を可能にするために、例えばすでにネジ付ボルトが部分的にネジ収容部にねじ込まれている場合、この少なくとも１つの通過路は、フランジの外側端縁からバッテリトレイの挿入方向に延伸する長孔である。

トレイ保持固定具は一体に、または組み立て式に形成しておくことができる。トレイ保持固定具は１つのバッテリトレイの取付用に、または複数のバッテリトレイの取付用に形成しておくことができる。トレイ保持固定具は、バッテリボックスに取り外し可能に接続、例えばネジ止め、取り外し不能に接続、またはこれと一体に形成されている取付チャンネルまたは取付プレートであり得る。一実施形態において、トレイ保持固定具は一体に形成されており、かつ形状係合アタッチメントが配置された第１端末を備える。さらに、第１端末の反対側にあって固定手段が配置された第２端末を備える。

別の実施形態において、トレイ保持固定具は２つの取付チャンネルを備え、一方の取付チャンネルは形状係合アタッチメントと支持側面の第１部分を備え、他方の取付チャンネルは固定手段と支持側面の第２部分を備える。トレイ保持固定具のできるだけ簡単な製造と取付を可能にするために、一実施形態において、両取付チャンネルが同一部品であり、交互配列において少なくとも１つの形状係合アタッチメントと少なくとも１つの固定手段とを備えることが予定される。

本発明のさらなる詳細を以下の図に基づいて説明する。

図１は、従来技術に基づくバッテリボックスの斜視断面図を示す。 図２は、本発明に係る一実施形態に基づくトレイ保持固定具の斜視図を示す。 図３は、本発明に係る一実施形態に基づく形状係合アタッチメントの斜視図を示す。 図４は、図３に基づく形状係合アタッチメントの断面図を示す。 図５は、図３と図４に基づく形状係合アタッチメントが挿入された状態の、図２に基づくトレイ保持固定具の詳細図を示す。 図６は、部分的に形状係合アタッチメントバッテリトレイが挿入された状態の、図５に基づく詳細図を示す。 図７は、トレイ保持固定具の形状係合アタッチメントへのバッテリトレイの挿入動作の具体的な説明を示す。

図１は、平行な２本のハルフェン取付チャンネル１６を介してバッテリボックス１９内に取付けられた２つのバッテリトレイ１を有する一般的なシステムを示す。取付のためにバッテリトレイ１はそれぞれ４つのボルトを介してハルフェン取付チャンネル１６にボルト止めされている。バッテリトレイ１は、ボルト止めされる前にはいかなる態様においてもハルフェン取付チャンネル１６において予め位置調整または予め固定がなされていないので、バッテリトレイ１がハルフェン取付チャンネル１６上で確実に立っているように、バッテリボックス１９はバッテリトレイ１の取付もしくは取り外しのために水平に位置を調整しなければならない。バッテリの大きな重量、および風力発電設備のハブ内の狭いスペース的条件に因って、バッテリボックス１９が上述したように予め位置調整されていない場合には、バッテリボックス１９におけるバッテリトレイ１の取付は従来技術によって知られるシステムにおいては極めて面倒である。これは、バッテリトレイ１の組み込みもしくは交換を可能にするために、風力発電設備の各回転翼に対してそれぞれのバッテリボックス１９を個別に水平に配置しなければならないという結果をもたらす。

図２に示した本発明に係るトレイ保持固定具２は、例えば図１に基づくバッテリボックス１９の底にトレイ保持固定具２を固定するための取付フランジ１８を有する複数回折り曲げて形成した板金部品である。トレイ保持固定具２は、図３と図４に基づくクリップ６を収容するために用意された切抜部１７を備える。切抜部１７は長孔状の切込部を備え、中央の切込部はクリップ６が切抜部１７に挿入された場合にクリップ６のストッパ１１（図３参照）を導くために利用される。それによって、クリップ６の溶接ナット１４が切抜部１７の外側の２つの長孔状切込部と一直線に並ぶことが保証される。トレイ保持固定具２はその反対側端末に、矩形の切抜形状に形成された固定手段５を備える。切抜部５は、自動ロック錠２０（図７参照）を収容するために利用することができる。

図３および図４はクリップ６の好ましい実施形態を具体的に説明している。クリップ６はアンダーカット部７を備え、そこから操作レバー１０が折り曲げて形成されている。さらにクリップ６は互いに間隔を置いた２つの溶接ナット１４を備え、これらの溶接ナット１４の間にストッパ１１が配置されている。ストッパ１１は基本的にアンダーカット部７に対して垂直に延伸する。

図５は、切抜部１７の中にクリップ６が挿入された状態の、図２に基づくトレイ保持固定具２の詳細図を示す。クリップ６のアンダーカット部７はトレイ保持固定具２の支持側面３に対して距離を空けて配置されており、その結果、アンダーカット部７と支持側面３との間に隙間８が形成されている。ストッパ１１はトレイ保持固定具２の切抜部１７の縦孔状の切込部に導かれている。さらに、ストッパ１１は形状係合アタッチメント４への挿入方向ｘにおいて隙間８の前にあることが分かる。

図６は部分的に隙間８にバッテリトレイ１が挿入された状態の、図５に基づく配置を示す。バッテリトレイ１の壁要素１３がクリップ６のストッパ１１に当接して初めて、バッテリトレイ１はその取付位置に到達した状態になる。ストッパ１１はフランジ９の切込部１２の中に形状係合的に導かれており、その結果、ストッパ１１と切込部１２の共同作用によって支持側面３の平面上における、そして挿入方向ｘに対して垂直なバッテリトレイ１の予備的な位置調整が行われている。これによって、ストッパ１１と切込部１２の共同作用によって支持側面３の平面上におけるバッテリトレイ１の位置調整が行われている一方で、バッテリトレイ１のフランジ９は支持側面３に対して垂直の方向において真っ直ぐにアンダーカット部７によって固定されている。したがってフランジ９は、挿入方向ｘに対して逆方向に平行なバッテリトレイの移動によってのみ再び形状係合アタッチメント４から取り外すことができるという点で、形状係合アタッチメント４に形状係合的に収容されている。

図３と図４に示すように、アンダーカット部７は丸い折り曲げ部を介して操作レバー１０に移行し、それによってアンダーカット部７と支持側面３との間に形成された隙間８へフランジ９を通すことが容易になる。それを図７に示す。トレイ保持固定具２の上にバッテリトレイ１を装着する前に、自動ロック錠２０はバッテリトレイ１のフランジ９の反対側のフランジに挿入することができ、その結果、トレイ保持固定具２の支持側面３においてバッテリトレイ１が取付位置に到達すると、錠２０は矩形開口部として形成された固定手段５を通って入り、自動的にバッテリトレイ１をトレイ保持固定具２に固定する。バッテリトレイ１が上述のようにトレイ保持固定具に予備的に取り付けられた後、形状係合アタッチメント４の側面においてもバッテリトレイ１とトレイ保持固定具２との間に摩擦係合接続を形成するために、バッテリトレイ１の通過路１５（図６参照）を通してボルトをクリップ６の溶接ナット１４の中にねじ込むことができる。

上述の説明、図面、および請求項に開示された本発明の特徴は、単独でも、任意の組合せにおいても本発明の実現に対して本質的なものであり得る。

符号の説明
１ バッテリトレイ
２ トレイ保持固定具
３ 支持側面
４ 形状係合アタッチメント
５ 固定手段
６ クリップ
７ アンダーカット部
８ 隙間
９ フランジ
１０ 操作レバー
１１ ストッパ
１２ 切込部
１３ 壁要素
１３ 溶接ナット
１５ 通過路
１６ ハルフェン取付チャンネル
１７ 切抜部
１８ 取付フランジ
１９ バッテリボックス
２０ 自動ロック錠

Claims (12)

1. 少なくとも１つのバッテリトレイ（１）と、特に風力発電設備のバッテリボックス（１９）内に少なくとも１つのバッテリトレイ（１）を取付けるための少なくとも１つのトレイ保持固定具（２）とで構成され、前記トレイ保持固定具（２）が、前記バッテリトレイ（１）を前記トレイ保持固定具（２）に装着することができる支持側面（３）を備えるシステムであって、前記トレイ保持固定具（２）が形状係合アタッチメント（４）を備え、前記バッテリトレイ（１）が第１側面を介して形状係合的に前記形状係合アタッチメント（４）に収容されていれば、取付位置において前記支持側面（３）に装着された状態であり、前記トレイ保持固定具（２）が前記形状係合アタッチメント（４）から離れた位置にバッテリトレイ（１）の第２側面を接続するための固定手段（５）を備え、前記バッテリトレイ（１）が取付位置にあれば、前記バッテリトレイ（１）の第２側面が、前記固定手段（５）に対して予め調整された位置に配置されていることを特徴とするシステム。
2. 形状係合アタッチメント（４）がトレイ保持固定具（２）に取り外し可能に接続または固定接続された、アンダーカット部（７）を有するクリップ（６）を備え、前記アンダーカット部（７）が前記支持側面（３）から離れ配置されており、その結果、前記アンダーカット部（７）と前記支持側面（３）との間に前記バッテリトレイ（１）、特にその端縁のフランジ（９）を形状係合的に収容するための隙間（８）が形成されており、および前記隙間（８）が前記固定手段（５）の方向に開いている請求項１に記載のシステム。
3. 前記アンダーカット部（７）が前記支持側面（３）の方向に付勢力を備える請求項２に記載のシステム。
4. 前記クリップ（６）が弾力性留め金具によって形成され、前記アンダーカット部（７）に操作レバー（１０）が形成されており、その結果、前記アンダーカット部（７）が付勢力とは逆に移動可能である請求項３に記載のシステム。
5. 前記クリップ（６）が前記バッテリトレイ（１）の挿入動作を制限するストッパ（１１）を備える請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記隙間（８）が前記バッテリトレイ（１）の端縁のフランジ（９）を形状係合的に収容するために形成され、前記ストッパ（１１）が挿入方向（ｘ）において前記隙間（８）の前に置かれ、前記フランジ（９）が前記ストッパ（１１）が導かれている挿入方向（ｘ）に延伸する切込部（１２）を備える請求項５に記載のシステム。
7. 前記切込部（１２）が前記フランジ（９）の外側端縁と前記バッテリトレイ（１）の壁要素（１３）との間に延伸し、ストッパ（１１）が前記切込部（１２）に形状係合的に導かれており、その結果、前記バッテリトレイが前記支持側面（３）の平面上において挿入方向に対して垂直に固定されている請求項６に記載のシステム。
8. 前記形状係合アタッチメント（４）と前記バッテリトレイ（１）が前記バッテリトレイ（１）を前記トレイ保持固定具（２）に摩擦係合的に接続するための対応する固定手段（５）を備え、前記の対応する前記手段（５）が、前記バッテリトレイ（１）が取付位置にあれば、一直線に並んだ状態である上記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
9. 形状係合アタッチメント（４）が、溶接ナット（１４）のような少なくとも１つのネジ収容部またはネジ付ボルトを備え、前記バッテリトレイ（１）のフランジ（９）が少なくとも１つのネジ付ボルト用通過路（１５）を備え、少なくとも１つの前記通過路（１５）が前記バッテリトレイ（１）の挿入方向（ｘ）において前記フランジ（９）の外側端縁から延伸する長孔である請求項８に記載のシステム。
10. 前記トレイ保持固定具（２）が一体に形成されており、前記形状係合アタッチメント（４）が配置された第１端末と、第１端末の反対側にある前記固定手段（５）が配置された第２端末とを備える上記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記トレイ保持固定具（２）が２つの取付チャンネルを備え、前記取付チャンネルの一方が前記形状係合アタッチメント（４）と前記支持側面（３）の第１部分とを備え、前記取付チャンネルの他方が前記固定手段（５）と前記支持側面（３）の第２部分とを備える請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記取付チャンネルが同一部品であり、交互配列において少なくとも１つの形状係合アタッチメント（４）と少なくとも１つの固定手段（５）とを備える請求項１１に記載のシステム。

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