JP2021505492A

JP2021505492A - 風力タービンの昇降補助具及び風力タービン

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Publication number: JP2021505492A
Application number: JP2020528169A
Authority: JP
Inventors: トーマスクロッツ
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2038-12-06
Also published as: US11577935B2; DE102017129372A1; JP6971402B2; EP3724115A1; US20200361746A1; EP3724115B1; DK3724115T3; WO2019115360A1

Abstract

キャビン（２１０）と、安全手段として安全ケーブル（５００）と協働する捕捉ユニット（２３０）と、捕捉ユニット（２３０）の機能性をテストするための試験ユニット（３００）と、を含む風力タービン用の昇降補助具が提供される。試験ユニット（３００）は、ベースプレート（３１０）と、ロック固定装置（３２０）と、閉鎖部材（３３０）と、閉鎖部材（３３０）に連結された作動要素（４００）を有する。作動要素（４００）の作動により、閉鎖部材（３３０）及びロック固定装置（３２０）は、安全ケーブル（５００）及び閉鎖部材（３３０）をクランプし、ロック固定装置（３２０）は、ベースプレート（３１０）に沿って上方に移動する。作動要素（４００）の解放又は非作動時に、閉鎖部材（３３０）は、安全ケーブル（５００）を解放し、捕捉ユニット（２３０）はトリップする。【選択図】図２

Description

本発明は、風力タービンのための昇降補助具、風力タービン及び風力タービンの昇降補助具の試験方法に関する。

エレベータの形態の実施例のための昇降補助具は、典型的には風力タービンのタワーの内部に設けられ、その結果、保守要員がポッド内で上方に接近することができる。更に、風力タービンの材料及び部品は、昇降補助具の手段によって上方に輸送することができる。

昇降補助具は、典型的には昇降ケーブルの手段によって上下に動かされる。捕捉装置は、通常、安全対策として提供され、次いで、捕捉装置は昇降補助具が予期せず下方に移動した場合に、例えば、冗長安全ケーブルに係合する。

保守要員が、昇降補助具を使用する前に、安全上の理由から、捕捉装置の機能を点検することが行われる。これは、典型的には安全ケーブルの手動作動によって実行される。しかし、捕捉装置を含めた安全ケーブルは、その種の昇降補助具手動チェックが屋上に設けられているため、大変な苦労することがある。

優先権が主張されるドイツ特許出願について、ドイツ特許商標庁は、以下の文献を検索した：ＤＥ１０３３４６４５Ａ１、ＤＥ４９００９１Ａ、ＧＢ２２６３６８１Ａ及びＥＰ３１８１５０３Ａ１。

したがって、本発明の目的は、風力タービンのための昇降補助具を提供することであり、これにより、捕捉装置の点検が改善される。

この目的は、請求項１に記載の風力タービンのための昇降補助具及び請求項１０に記載の風力タービンによって達成される。

このようにして、キャビンと、安全ケーブルとを安全手段として協働させ、キャビンが予期せず下方に移動するのを防止するように適合された捕捉ユニットと、及び捕捉ユニットの機能をテストするための試験ユニットを有する風量タービン用の昇降補助具が提供される。試験ユニットには、安全ケーブル用のガイドユニットと、安全ケーブル用の巻込ユニットがある。巻込ユニットは、安全ケーブルを上方に引っ張るのに適している。安全ケーブルは、巻込ユニットの作動によって上方に引き上げられ、その結果、捕捉ユニットがトリップする可能性がある。巻込ユニットが作動し、安全ケーブルを上方に引っ張ることによって、捕捉ユニットの機能性を試験することができるように昇降補助具の落下運動をシミュレートすることができる。巻込ユニットが速く、安全ケーブルとともに上方に引っ張られるほど、それに対応して、昇降補助具のシミュレートされた落下が速くなる。

本発明の一態様によれば、ガイドユニットはベースプレートを有する。巻込ユニットは、ロック固定装置及び閉鎖部材を有する。試験ユニットは、閉鎖部材に連結された作動要素を更に有することができる。

本発明のさらなる態様によれば、安全ケーブルは、閉鎖部材及びロック固定装置の手段による作動要素の作動によってクランプされ、閉鎖部材及びロック固定装置とともにベースプレートに沿って上方に移動できる。

本発明のさらなる態様によれば、捕捉ユニットは、作動要素の作動時にトリップする。

本発明のさらなる態様によれば、閉鎖部材は、作動要素が解放されるか、又は非活性化されると、安全ケーブルを解放する。

このようにして、キャビンと、安全手段としての安全ケーブルと共働する捕捉ユニットと、捕捉ユニットの機能をテストするための試験ユニットとを備える風力タービンの昇降補助具が提供される。試験ユニットは、閉鎖部材に連結されたベースプレートと、ロック固定装置と、閉鎖部材及び作動要素を有する。作動要素の作動により、閉鎖部材及びロック固定装置クランプは、安全ケーブル及び閉鎖部材及びロック固定装置がベースプレートに沿って上方に移動する。作動要素の解除時又は非作動時に、閉鎖部材は安全ケーブルを解放する。捕捉ユニットは、試験ユニット内の移動距離Ｐに作動要素を作動すると、すでにトリップすることができる。

本発明の一態様によれば、作動要素はプル型ケーブルの形態である。閉鎖部材は、プル型ケーブルの端部に連結され、プル型ケーブルの第２の端部はキャビン内に延びている。プル型ケーブルの作動により、閉鎖部材及びロック固定装置クランプは、安全ケーブル及び閉鎖部材及びロック固定装置がベースプレートに沿って上方に移動する。プル型ケーブルが作動すると、捕捉ユニットがトリップする可能性がある。プル型ケーブルが解放されると、閉鎖部材は安全ケーブルを解放する。

本発明の一態様によれば、ベースプレートは少なくとも１つの溝を有する。閉鎖部材及びロック固定装置は、プル型ケーブルの作動時に少なくとも１つの溝に沿って移動可能なスライダ上に配置される。

本発明のさらなる態様によれば、閉鎖部材は、ねじり（トーション）ばねによってベースプレートに連結され、閉鎖部材は開始位置に促される。

本発明のさらなる態様によれば、作動要素は、アクチュエータを有する電気的に活性化可能な作動要素の形態とすることができる。発明はまた、前述のような昇降補助具を有する風力タービンに関するものである。

発明に係る昇降補助具は、典型的には捕捉装置が提供される屋根を有する。捕捉装置は、冗長安全ケーブルに係合することができる。捕捉装置をテストする試験ユニットがある。これは、捕捉装置の定義されたテストを可能にすることを意図している。

本発明のさらなる構成は、添付の特許請求の範囲の主題である。

以下で図面を参照して、本発明の例としての利点及び実施形態をより完全に本明細書において説明する。

本発明による風力タービンの概略図第１の実施形態による昇降補助具の一部の概略図第１の実施形態による昇降補助具のための捕捉装置の概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニットの概略図

図１は、本発明による風力タービンの概略図を示す。風力タービン１００は、タワー１０２上にポッド１０４を備えたタワー１０２を有する。ポッド１０４は、３つのロータブレード１０８及びスピナー１１０を有する空力ロータ１０６を有する。空力ロータ１０６は（例えば、同期発電機などの）発電機のロータに連結され、空力ロータ１０６の回転が、発電機のロータの回転を導き、それによって電力が生成される。ロータブレード１０８のピッチ角は、ロータブレードルートの根元のピッチモータの手段によって変更することができる。

タワー１０２の内部には、昇降補助具２００が設けられており、これにより、タワー１０２の底部からポッド１０４内に上方に風力タービンの保守要員及び部品を輸送することができる。

図２は、第１の実施形態による昇降補助具の一部の概略図を示す。昇降補助具２００は、バスケット、ケージ、フレーム構造、又はキャビン２１０と、モータ２２０とを有し、これらの手段によって、昇降補助具は、昇降ケーブル２０１を介して上方又は下方に搬送され得る。更に、昇降補助具２００は、安全ケーブル５００と協働し、昇降補助具２００が予定されていない方法で落下した場合に、安全ケーブル５００上に昇降補助具２００を保持する捕捉ユニット２３０を有する。本発明によれば、昇降補助具２００は、捕捉ユニット２３０の機能性を試験するのに役立つ試験ユニット３００を有する。

図３は、捕捉装置と試験ユニットとを概略的に示す。冗長安全ケーブル５００は、捕捉ユニット２３０に連結される。試験ユニット３００は、例えば、捕捉ユニット２３０の上方に配置され、安全ケーブル５００を収容する。

図４Ａ〜図４Ｃはそれぞれ、第１の実施形態による捕捉装置のための試験ユニット３００の概略図を示す。試験ユニット３００は、２つの開口部又はスロット３１１、３１２を有するベースプレート３１０と、ロック固定装置３２０、閉鎖部材３３０及びオプションとしてねじりばね３４０を有する巻込ユニット３００ｂとを有するガイドユニット３００ａを有する。（例えば、プル型ケーブル４００などの）作動要素が、巻込ユニット、例えば、閉鎖部材３３０に連結される。

巻込ユニット３００ｂ（ロック固定装置３２０及び閉鎖部材３３０）は、スロット３１１、３１２に沿って移動可能なスライダ３５０上に設けることができる。

通常走行モードでは、巻込ユニット３００ｂ、例えば、閉鎖部材３３０が、安全ケーブル５００に接しておらず、昇降補助具２００は、タワー１０２内で上方又は下方に妨害されることなく動くことができる。

本発明によれば、試験ユニット３００のベースプレート３１０は、昇降補助具２００の中に又は昇降補助具２００に、固定的にねじ留めされる。プル型ケーブル４００の作動によって、閉鎖部材３３０は、ばね３４０のねじり力に抗して閉じ、安全ケーブル５００は、巻込ユニット、すなわち、ロック固定装置３２０と閉鎖部材３３０との間にクランプされる。安全ケーブル５００を更に引っ張ると、巻込ユニット３００ｂによって巻き込まれ、ロック固定装置３２０の巻込ユニットは、ベースプレート３１０に沿った閉鎖部材とともに上方に移動する。開口部又はスロット３１１、３１２の長さは、最長テスト移動距離Ｐを決定する。その間に、捕捉ユニット２３０は、トリップすべきである。

次いで、閉鎖部材３３０を再度開くことができ、ロック固定装置３２０は、その開始位置に再度下方に移動することができる。これは、閉鎖部材３３０がプル型ケーブル４００及びねじりばね３４０によって間接的に荷重を解放され、次いで閉鎖部材３３０を開くことによって行われる。プル型ケーブル４００は、昇降補助具の内部に突出することができ、その結果、サービス作業員は、試験ユニット３００の手段によって捕捉装置を検査するためにプル型ケーブルを作動させることができる。閉鎖部材３３０は、閉鎖部材３３０が安全ケーブル５００に対して支持されるように、プル型ケーブル４００の作動によって作動される。その際、安全ケーブル５００は、ロック固定装置３２０と閉鎖部材３３０との間に固定される。プル型ケーブル４００が更に作動される場合、安全ケーブル５００（これはロック固定装置と閉鎖部材との間に固定される）が巻き込まれ、ロック固定装置及び閉鎖部材を含むユニット（すなわちスライダ）が、スロット３１１、３１２に沿って上方に移動する。それが十分に早く行われる場合、スライダが最長テスト移動距離Ｐをカバーする前に捕捉ユニット２３０がトリップする。次いで、スプリング３４０を手段としてプル型ケーブルをその開始位置に移動させることができ、スライダ３５０が下方に移動し、閉鎖部材３３０が開き、安全ケーブル５００が再度自由になり、もはや固定されなくなる。このようにして、捕捉ユニット２３０の機能は、試験ユニット３００の手段によってチェックすることができる。捕捉ユニット２３０のロックを解除した後、昇降補助具２００の走行状態を再開することができる。

本発明の一態様によれば、安全ケーブル巻込は、例えば、円錐状巻込部材の形態の閉鎖部材によって実装することができる。これに代わるものとして、電気的トリップを提供することが可能である。

電気的トリップを伴うケースにおける本発明の一態様によれば、全てのトリップ変数について捕捉装置をチェックできるように、加速値を設定することができるのであろう。

Claims

キャビン（２１０）と、
安全ケーブル（５００）とともに安全手段として協働し、前記キャビン（２１０）が予期せず下方に移動するのを防止するように適合された捕捉ユニット（２３０）と、
前記捕捉ユニット（２３０）の機能をテストする試験ユニット（３００）と、
を備える、風力タービンの昇降補助具であって、
前記試験ユニット（３００）が、前記安全ケーブル（５００）のためのガイドユニット（３００ａ）及び前記安全ケーブル（５００）のための巻込ユニット（３００ｂ）を有し、前記安全ケーブル（５００）を上方に引っ張るのに適した、
風力タービンの昇降補助具。
ガイドユニット（３００ａ）は、ベースプレート（３１０）を有し、前記巻込ユニット（３００ｂ）は、ロック固定装置（３２０）及び閉鎖部材（３３０）を有し、前記閉鎖部材（３３０）に連結された作動要素（４００）を有する、請求項１に記載の昇降補助具。
前記作動要素（４００）の作動によって、前記閉鎖部材（３３０）及び前記ロック固定装置（３２０）は、前記安全ケーブル（５００）をクランプし、
前記閉鎖部材（３３０）と前記ロック固定装置（３２０）とを、前記ベースプレート（３１０）に沿って上方に移動させる、請求項２に記載の昇降補助具。
前記捕捉ユニット（２３０）は、前記作動要素（４００）の作動時にトリップする、請求項２又は３に記載の昇降補助具。
前記作動要素（４００）の解放又は非活性化時に、前記閉鎖部材（３３０）が、前記安全ケーブル（５００）を解放する、請求項４に記載の昇降補助具。
前記作動要素（４００）がプル型ケーブルの形態であり、前記閉鎖部材（３３０）が前記プル型ケーブル（４００）の一端に連結され、
前記プル型ケーブル（４００）の第２の端部が、キャビン（２１０）内に延在し、前記プル型ケーブル（４００）の作動により、前記閉鎖部材（３３０）及びロック固定装置（３２０）が前記安全ケーブル（５００）をクランプし、前記閉鎖部材と前記ロック固定装置（３２０）が前記ベースプレート（３１０）に沿って上方に移動し、
前記捕捉ユニット（２３０）が、前記作動要素（４００）の作動によってトリップし、
前記プル型ケーブル（４００）の解放によって、前記閉鎖部材（３３０）が前記安全ケーブル（５００）を解放する、
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の昇降補助具（２００）。
前記ベースプレート（３１０）は、少なくとも１つのスロット（３１１、３１２）を有し、前記閉鎖部材（３３０）及び前記ロック固定装置（３２０）は、前記プル型ケーブル（４００）の作動時に前記少なくとも１つのスロット（３１１、３１２）に沿って移動可能なスライダ（３５０）上に配置される、請求項６に記載の昇降補助具。
前記閉鎖部材（３３０）は、ねじりばね（３４０）によって前記ベースプレートに連結され、前記閉鎖部材（３３０）を開始位置に促す、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の昇降補助具。
前記作動要素（４００）は、アクチュエータを有する電気的に活性化可能な作動要素の形態である、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の昇降補助具。
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の昇降補助具を備える、風力タービン。
風力タービンの昇降補助具の捕捉ユニット（２３０）をテストする方法であって、
前記昇降補助具は、キャビン（２１０）、捕捉ユニット（２３０）及び試験ユニット（３００）を有し、
前記捕捉ユニット（２３０）は、安全ケーブル（５００）と協働して、前記キャビン（２１０）が予期せず下方へ移動するのを防止し、
前記試験ユニット（３００）は、前記キャビン（２１０）に固定され、
巻込ユニット（３００ｂ）の手段により前記安全ケーブルを上方に引っ張り、前記捕捉ユニット（２３０）をトリップさせる、
方法。