JP6118420B2 - 風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージを取り扱うための把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージを取り扱うための把持装置に関する。

とりわけ風力発電装置に使用されるようなタワーは、しばしばコンクリートないし鉄筋（ないし強化鉄筋構造）コンクリート製の壁を有する。とりわけタワーが動的に負荷される場合、このことは多くのタワーにおいて風の影響に基づき生じるが、安定性を改善するために付加的な補強構造、いわゆる補強ケージがタワー壁の内部に設けられる。ここでタワーの構造はセグメント型に構成されている。すなわちタワーは、互いに上下に重って配される実質的にリング形状のタワーセグメントから組み立てられる。

このようなタワーセグメントの製造の際には、まず補強ケージが作製され、それからコンクリートがそのために設けられた型枠に注入され硬化される。

タワーセグメント用の補強ケージの公知の作製装置では、支持構造体が設けられ、この支持構造体が複数のロッド、いわゆる熊手状部材（レーキ、Rechen）を保持する。これらのロッドは、スチールケーブルを受け入れるための受け部をそれぞれ有する。ここでスチールケーブルは、リングエレメントを形成するために支持構造体の周囲に案内される。これらのリングエレメントは、ロッドにより安定化され、これと直交して延在する湾曲形状にあらかじめ成形されたスチールエレメントと連結され、これによって格子状の補強ケージが形成される。補強ケーブルは、円運動で定置の支持構造体の周囲に案内されるか、または好ましくは、定置の供給装置内に配置され、回転駆動可能な支持構造体により受け部から引き出され、支持構造体の回転運動によりリング状にこの支持構造体の周囲に配置される。全時間を通じてリング状のスチールケーブルの形状は、支持構造体およびロッドにより、支持構造体とロッドとの間に延在する複数のスポークを用いて安定化される。補強ケージを装置から除去するために、公知のシステムではスポークをそれぞれ分離しなければならないか、または安定用のロッドを個別に手作業でスチールケーブルから取り外さなければならない。

DE 29 29 035 C2 DE 295 16 996 U1 DE 20 2010 008 450 U1 US 5 306 062 A US 1 810 583 A

作製すべきタワーセグメントの大きさに応じて、補強ケージはすでにかなりの重量を有し、タワーセグメントに対応してかなりの寸法を有する。例えばＥＮＥＲＣＯＮ社の形式Ｅ１２６型の風力発電装置の最下部の、したがって最大のタワーセグメントは、約１４ｍの直径、約３．７ｍの高さおよび約８．５ｔの重量を有する。構造が格子状であり、寸法が巨大なため、補強ケージを製造工程において従来のクレーンシステムによって取り扱うのは非常に困難である。これらの背景から本発明の基礎とする課題は、補強ケージの確実な把持と取り扱いを可能にする冒頭に述べた形式の把持装置を提供することである。ここで取り扱いとは、とりわけ、補強ケージの把持およびポイントＡからポイントＢへの補強ケージの移動と理解される。

本発明は、その基礎とする課題を冒頭に述べた形式の把持装置において、この把持装置が把持アーム受け部と複数の把持アームとを有し、当該把持アームは前記把持アーム受け部に星形に配置されており、各把持アームには、補強ケージと接続可能であり、例えば１つまたは複数のチェーンを有する連結手段（Kopplungsmittel）が配置されており、前記把持アームは伸縮式にその長さを電動的に調整可能であり、前記把持装置は、水平および垂直に走行可能なリフト装置と連結可能であり、かつ、補強ケージを当該補強ケージ製造装置から受け取り、および／またはタワーセグメントを作製するための型枠内に降下するように構成されている。

本発明はここにおいて、補強ケージを確実に取り扱うためには、補強ケージをその外周に沿って複数の箇所で把持することが有利であるという知識を利用する。そのために把持装置は複数の把持アームを有し、これらの把持アームは星形に保持アーム受け部に配置されている。星形の配置により、補強ケージをその外周に沿って均等に把持することが保証される。さらに把持アームが伸縮式に長さ調整可能であることは、補強ケージがその円周に沿って全ての把持アームによって制御可能かつ把持可能であることを保証する。把持アームにある連結手段は、好ましくは引張エレメント、例えばチェーンまたはスチールケーブルに懸架される把持フックとして構成されている。このことは迅速な連結および分離を可能にし、同時に連結手段が把持アームと懸架連結されるので、補強ケージの円形性に関してある程度の残余公差が可能である。把持アームがその調整されたアーム長において補強ケージの直径に正確に終端しない場合、連結手段の振り子状の懸架によって、これがある程度は補償される。

本発明は、把持装置が電子制御装置を有し、この電子制御装置は、把持すべき補強ケージの直径の関数である所定の値に把持アームの長さを調整するように構成されている、ことによってさらに展開される。制御装置は、所定の値を入力することにより全てのアームが同期してこの所定の値に対応する長さに調整可能である、という利点を提供する。そのために電子制御装置は、好ましくは、電動駆動機構と、または中央駆動機構が設けられている場合には把持アームの中央駆動機構と制御または調整の点で共同作用するように構成されている。

好ましい一実施形態では、電子制御装置は入力機器と接続されており、かつデータメモリを有する。このデータメモリは、複数のデータセットが格納されているテーブルを含み、前記データセットは、把持すべき補強ケージを規定する情報を有する。とりわけ好ましくは、複数のデータセットがデータメモリに格納されており、これらのデータセットは複数の把持可能な補強ケージを規定する。

好ましくは入力機器は制御装置と、この入力機器によってデータセットが選択可能であり、選択されたデータセットが制御装置に伝送され、前記データセットの関数として把持アームの長さが調整される、ように共同作用する。

さらなる好ましい一実施形態では、制御装置は、１つまたは複数の回転選択スイッチを有し、この回転選択スイッチの種々の回転位置は、公知のプログラミング手段によってそれぞれ所定の選択すべき直径に前もってプログラミングされている。

さらなる好ましい一実施形態では、電子制御装置はデータ通信のために、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージの製造装置の電子制御ユニットと通信し、かつ当該装置の電子制御ユニットから所定の値を含むデータセットを受け取るように構成されている。

好ましくは本発明に対するデータセットは、風力発電装置形式および／または風力発電装置のタワー形式、および／または風力発電装置形式および／またはタワー形式の選択されたタワーセグメント、および／または選択されたタワーセグメントに対応する補強ケージ直径に関する情報を有する。

好ましくはデータセットは入力機器によってカスケードに順次（kaskadenartig）選択することができる。先ず電子制御装置はユーザに、風力発電装置および／またはタワー形式を選択する入力可能性を提供し、第２の工程で電子制御装置は操作者に、このタワー形式ないし風力発電装置の複数のタワーセグメントを選択する選択可能性を提供する。そしてタワーセグメントには、データセット内で、把持装置により輸送すべき所定の補強ケージ直径が割り当てられる。１つまたは複数のデータセットは、好ましくは前もって操作者によりプログラミングされ、および／または補強ケージの製造装置から電子制御装置に読み込まれる。

特に好ましい一実施形態では、入力機器はタッチスクリーンを有する。タッチスクリーンにより、制御装置によって提供された選択可能性の表示と、制御命令の入力可能性の提示とが同時に可能である。

好ましくは入力機器と電子制御装置は、互いに無線でデータ通信するための手段を有する。ここで好ましくは入力機器は、無線遠隔操作部として構成されている。好ましい一実施形態によれば、電子制御装置と入力機器は、無線ネットワーク接続（ＷＬＡＮ）のための相応のインタフェースを有する。

さらなる好ましい一実施形態では、電子制御装置は、入力機器に手動で入力された制御命令を受け取り、かつこの制御命令の関数として把持アームの長さを調整するように構成されている。把持アームを手動で制御できることにより、制御装置により制御されるプログラミングされた把持アーム長を後調整することができる。これにより、補強ケージの実際の寸法における小さな変動を考慮することができる。好ましくは電子制御装置には安全手段が装備されている。この安全手段は、電子制御装置への制御命令の手動入力を阻止位置において阻止し、制御命令の手動入力を可能にするためには、解除によって阻止位置から解除位置にもたらさなければならない。この阻止機能はソフトウエア技術的に実現することができる。または例えば鍵によってハードウエア技術的に実現することができる。

さらなる好ましい一実施形態によれば、電子制御装置は、第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り替え可能である。ここで第１の動作モードでは、前記入力機器は前記制御装置と、この入力機器によってデータセットが選択可能であり、選択されたデータセットが制御装置に伝送され、かつデータセットの関数として把持アームの長さが調整されるように共同作用する。第２の動作モードでは、前記電子制御装置は、入力機器に手動で入力された制御命令を受け取り、かつこの制御命令の関数として把持アームの長さを調整するように構成されている。電子制御装置の個別の制御可能性を２つの異なる動作モードに分割することにより、把持アームの自動制御中に手動（誤）操作が誤ってプログラム経過に介入しないこと、逆に操作者による手動制御入力中に自動制御過程が介入しないことが保証される。

好ましくは把持装置は、さらなる好ましい一実施形態において、把持アームが補強ケージと接続されていてこの補強ケージの重量の少なくとも一部を受ける荷重状態を検出するための手段を有する。ここで電子制御装置は、前記荷重状態を検出するための手段と通信し、かつ把持アームが補強ケージと接続されていてその重量の少なくとも一部を受ける限り、把持アームの長さ調整を阻止するように構成されている。取り扱うべき補強ケージの部分的にかなりの自重を鑑みれば、実際には、把持アームの長さおよび把持アームにより制御される補強ケージ直径は、負荷を受ける結果、変化することを前提とすべきである。荷重状態を検出するための手段は、例えば負荷センサ、ストレインゲージ、または類似の測定手段として構成することができ、好ましくは電子制御装置の制御または調整回路に組み込まれている。

その代わりにまたはそれに加えて、把持装置は、把持アーム長、好ましくは負荷に起因する把持アームの長さ変化を検出するための手段を有し、これは把持アームの駆動には依存しない。このようにして、公差に基づく設定運動および長さ調整が記録され、制御装置に通知され、制御装置はさらにこの記録された変化の関数として把持アーム長の後調整を行うことができる。

さらに好ましくは、把持装置の電子制御装置および／または把持装置の入力機器は非常遮断スイッチを有し、電子制御装置は、前記非常遮断スイッチが作動されると直ちに把持アームの調整を直接停止するように構成されている。これにより直ちに停止することによって、把持装置の運動を停止することができる。このことはとりわけ、間違ったプログラムが誤って選択され、このプログラムが補強ケージを損傷するおそれがある場合に重要であり得る。

本発明のさらなる好ましい一実施形態では、把持装置の把持アームはそれぞれ複数のアーム部分を有し、これらのアーム部分は、チェーン駆動機構によって互いに相対的に並進運動することができる。このためにチェーン駆動機構は、中央電動式駆動機構と接続されている。把持アームの個々のアーム部分は、連行部材を介して力連結的および／または形状連結的に互いに連結することができる。前記連行部材の位置は、好ましくは把持アーム長とアーム部分位置を自由に調整するために、それらに割り当てられたアーム部分において調整可能である。例としてのチェーン駆動機構として、例えばローラチェーン駆動機構またはオメガチェーン駆動機構（Omega-Kettenantriebe）が考えられる。

さらなる好ましい一実施形態によれば、把持装置の把持アームはそれぞれ複数のアーム部分を有し、これらのアーム部分は、ラック・ピニオン対機構または移動式のスピンドル駆動機構（Wanderspindel）によって互いに相対的に並進運動することができる。移動式のスピンドル駆動機構は、好ましくは２つまたはそれ以上の互いに入り込むネジ付きバー（スピンドル）を有し、これらのネジ付きバーは、発生する折曲力に対して共に運動する案内部を介して支持されており、ネジ付きバーは、異なる勾配およびネジ方向を有する。好ましくはネジ付きバーは、中央モータにより駆動される。

本発明は、第２の視点によれば、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージのための取り扱いシステムに関する。このシステムは、前記好ましい実施形態の１つによる把持装置と、水平および垂直に走行可能であり、前記把持装置が連結されるリフト装置と、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージのための製造装置とを有する。

好ましくは風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージの製造装置は支持構造体を有し、この支持構造体は、軸Ｘを中心に回転駆動可能であり、軸Ｘに相対的に配向されていて互いに平行に配されるか、または円錐形に延在する複数のロッドが、前記支持構造体の周囲で外周に沿って好ましくは均等に分散されており、各ロッドは、２つまたはそれ以上のスポークによって支持構造体と接続されており、当該スポークの外側の、前記支持構造体とは反対の側に複数の切欠部を有し、これら切欠部は補強材料を受け入れるように構成されており、前記ロッドの数に対応する複数のスポークがそれぞれ１つの平面内で軸Ｘに対して直交方向に配置されており、前記スポークは伸縮式にその長さが電動的に調整可能である。

第２の視点による本発明は、全てのスポークの長さが１つの平面内で同時に調整可能であることによりさらに有利に展開される。これにより２つの利点が達成される。一方では、全てのスポークが１つの平面内でそれぞれ同期調整されることにより、これらのスポークがこの平面内でそれらの外側端部をもって円周を形成することを保証することが確実になる。他方ではこのことは、この支持構造体にある全てのスポークが１つの同じ長さに設定されるのではなく、むしろスポークはそれぞれの（上、下）平面内で同じ長さを有するが、隣接する平面内のスポークは別の長さを有することができ、この長さはさらに、対応の平面の全てのスポークに対してそれぞれ同期して調整可能であることを意味する。これにより円錐形の補強ケージも形成することができる。このことは、とりわけ風力発電装置のタワーに関して特に好ましい。

好ましくはスポークの長さは無段階に調整可能である。ここでは数ｍｍのステップ、例えば１ステップ当たり３から４ｍｍでのスポークの長さの調整も無段階として理解される。このことは、タワーセグメント用の補強ケージが有する大きな直径に鑑みれば、自ずと理解されることである。

第２の視点による発明の好ましい一実施形態によれば、装置は、中央駆動ユニットまたはスポークの各平面ごとに中央駆動ユニットを有する。この中央駆動ユニットは、スポークをそれぞれ電動的に調整するよう構成されており、この中央駆動ユニットには各スポークごとに伝動装置が接続されており、この伝動装置は駆動ユニットにより同期して駆動することができる。この好ましい実施形態の第１の選択的形態によれば、ただ１つの駆動ユニットが、相応の力伝達部材によって装置の全てのスポークの同期駆動が保証されるように設けられている。中央駆動ユニットの各駆動運動により、本発明ではスポークの長さが同じ長さ量だけ変化する。この機械的に強制された同期は、円筒形の補強ケージも、円錐形に先細の補強ケージも製造するために使用することができる。このことは、それぞれの平面のスポークをそれぞれの平面に関連する基本長に調整することにより行われる。種々の基本長は（円錐形の）テーパーの角度を規定する。なぜならこの基本長が各平面に対する種々の直径を規定するからである。全ての平面のスポークが中央駆動ユニットによって同じたわみ量だけ変化されると、直径の変化が生じる。なぜなら全ての平面が均等に変化し、しかしながらテーパー角は変化しないからである。

この好ましい実施形態の第２の選択的形態によれば、スポークの各平面は固有の駆動ユニットによって別個に電動的に駆動可能である。これにより、それぞれの平面のスポークは互いに同期して、しかし他の平面と比較しては独立して調整される。これにより種々のテーパー角を有する補強ケージを製造することができる。

好ましい実施形態は、駆動ユニットが１つまたは複数の歯車を備えるシャフトを有し、スポークの伝動装置がそれぞれローラチェーンによって前記シャフトに連結されていることによってさらに展開される。好ましい一選択的形態によれば、駆動ユニットは液圧式駆動機構であり、各スポークは、液圧式に作動され、前記液圧式駆動機構により圧力が印加されるピストンを長さ調整のために有する。

第２の視点による本発明のさらなる好ましい一展開形態によれば、装置は電動的な長さ調整のために分散型駆動システムを有し、好ましくは各スポークは固有の駆動ユニットを有する。好ましくはそれぞれの駆動機構は、１つの平面内の全てのスポークに対して、または全てのスポークに対して１つの電子制御ユニットによって同期制御される。多数の個別の駆動機構が意味する装置的な付加コストは、全てのスポークを作動する中央駆動システムまたは伝動システムが不要であることによって補償される。それぞれの駆動ユニットへの命令通知は、電子的制御命令によって僅かな費用で同期制御することができる。なぜなら、技術的に公知の簡単な手段により、全ての駆動ユニットに同じ制御命令を同時に通知することができるからである。

好ましくはこの実施形態によれば、各スポークは、伸縮式駆動機構、磁気的リニア駆動またはラック式駆動機構を有する。これらの駆動形式は全て、電子的に制御可能なサーボモータによって有利に駆動することができる。

さらなる好ましい一実施形態によれば、電子制御ユニットは、中央駆動ユニット、またはスポークの各平面に対する駆動ユニット、または分散型駆動ユニットの各々を、スポークの各平面があらかじめ定められた円直径をスポークの外側端部において規定するように制御するよう構成されている。

さらなる好ましい一展開形態によれば、全てのスポークを、１つを除いて、支持構造体を基準にするその平行位置から、または互いに円錐形に（収束するよう）延在する位置から、機械的に分離することにより、ロッド（複数）は、元の位置に対して別の角度の付された位置に、傾動できる。

さらに好ましくはロッドは、それぞれ１つの連結部材（Koppelglied）によってスポークに固定されており、この連結部材は、ロッド（複数）を軸Ｘの方向に（関して）旋回するように、かつ同時にスポークの配置された周辺部を縮小するように構成されている。さらなる好ましい一実施形態によれば、スポークの平面ごとに２つまたはそれ以上の、好ましくは全ての連結部材が、旋回運動を実施するために電動的に駆動可能である。

さらなる好ましい一実施形態では、ロッドごとに少なくとも１つのこの連結部材は、ブロック体によってブロックすることができ、このブロック体は選択的にロック位置または解除位置に、好ましくは旋回によって運動可能である。

ここで特に好ましくはブロック体は、ロック位置では連結部材の周囲に弓状に延在し、スポークとロッドとの間の隙間を閉鎖するように構成されており、ブロック体の形状は、隙間の形状に対応して形成されている。

本発明を以下、好ましい実施例に基づき、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

好ましい一実施例による把持装置を第１動作位置において概略的に示す斜視図である。 図１の把持装置を第２動作位置において示す図である。 図１と２の把持装置を第３動作位置において示す図である。 補強ケージの製造装置を、本発明の好ましい一実施例によるシステムの一部として示す斜視図である。 図４の装置の側面図である。 図５の詳細部分の原理的概略図である。 さらなる一実施例による装置の詳細部分の斜視図である。 さらなる一実施例による装置の一部分の側面図および断面図である。 さらなる一実施例による装置の一部分の側面図および断面図である。 さらなる一実施例による装置の種々の動作状態における詳細図である。 さらなる一実施例による装置の種々の動作状態における詳細図である。 さらなる一実施例による装置の詳細斜視図である。

風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージを取り扱うための把持装置１の基本構造が図１に示されている。把持装置１は把持アーム受け部３を有する。把持アーム受け部３はフレーム４を有し、このフレームには複数の把持アーム５が星形に固定されている。把持アーム５は、リング６の周囲に沿って実質的に均等に分布配置されている。把持アーム５は、中央軸Ｙに対して実質的に直角に配向されている。軸Ｙは、好ましくは把持アーム５の長手軸の延長線の交点にある。把持アーム受け部にはフレーム４の（図１の配向で）上方部分にリフト装置７が連結されている。連結は好ましくは、ＤＩＮ１５４０１および／または１５４０２にしたがって行われる。

把持アーム受け部３のフレーム４には電動駆動機構９が固定されている。電動駆動機構９は、把持アーム５の長さを電動的に調整するためのトルクを提供する。好ましくは把持アーム５はチェーン駆動機構１７（分かり易くするため１つにだけ参照符号が付してある）を介し、１つまたは複数の伝動部材により電動駆動機構９と連結されている。任意選択で把持アーム５はドライブトレーンから連結解除することができる。

把持装置１は電子制御装置１１を有し、この電子制御装置もこの実施例では同様に把持アーム受け部３に固定されている。電子制御装置１１は、把持アームの長さを、把持すべき補強ケージの直径１の関数である所定の値に調整するよう構成されている。電子制御装置は、好ましくは入力機器１２によって制御可能である。入力機器１２は、図１に破線１２ａにより示されるように、データ通信の目的で電子制御装置１１と接続されている。これはケーブル接続または無線で行うことができる。

軸Ｙからもっとも離れたそれぞれの端部に把持アーム５はそれぞれ連結手段１３を有する。この連結手段は、本実施例ではチェーンに懸架されたフックとして構成されている。この連結手段は、所定の円直径に達した後、補強ケージと接続されるように構成されている。補強ケージを連結手段と接続した後、リフト装置７の走行によって補強ケージの重力の荷重を受け（Lastaufnahme）を把持装置１により行うことができる。

把持アーム５にはそれぞれトルク支持部１５が配置されており、このトルク支持部は、把持アームが受けた重力を受け止め、把持アーム受け部３に伝達する。さらにこれらの支持部は、把持アームを分割可能に実施できるようにし、これによりアームを別個に取り外し、再接続することができる。このようにして装置の輸送サイズが低減される。

図２と３にさらに示されるように、把持アーム５はそれぞれ第２の支持部材１９を有し、この第２の支持部材は支持部材１５と同じ機能を果たす。支持部材１９はそれぞれ、好ましくは内側にあるベアリングローラ（Lagerrolle）を有する。図示の配向で「下方を」指す支持部材１９の取付板（Laschen）の上に装置をさらに降下することができる。

図１と比較して特に図２および３から分かるように、把持アーム５の長さは複数のアーム部分５ａ，５ｂ，５ｃの伸縮式構成によって調整可能である。図２には、把持アーム５が、最内側アーム部分５ａからのアーム部分５ｂ、５ｃの部分的繰り出しによって、最小長（図１）と最大長（図３）との間にある長さに調整されている状態が図示されている。

それに対応して図３には、把持アーム５が最大に繰り出された把持装置１の稼働位置が図示されている。

図１から３による把持装置は、好ましい一実施例では、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージの製造装置１０１と共同作用する。この製造装置１０１は、図４から１３に図示されている。

図４には、風力発電装置のタワーセグメント用の補強ケージの製造装置の基本構造が図示されている。この製造装置１０１は、定置の基台プレート１０３（例えばコンクリート床として構成されている）を有し、この基台プレートに対して相対的に回転駆動可能なプラットフォーム１０５が配置されている。好ましくは回転駆動可能なプラットフォーム１０５は、定置の基台プレート１０３上に支承されている。プラットフォーム１０５から垂直に起立して支持構造体１０７が延在している。支持構造体１０７には全部で３つの平面１１１，１１３，１１５に、それぞれ複数のスポーク１１９が配置されている。その代わりの構造形式において比較的小型の構造のタワーセグメントに対する適用では、２つの平面だけが設けられている。

スポーク１１９は支持構造体から外側に向かって延在している。図示の実施例では、スポーク１１９が星形に配向されており、分かり易くするためこれらのうちの１つにだけ参照符号が付してある。スポークの長さの調整により、スポークを取り囲む仮想的限界の変更された周囲（Umfang）が生じるので、別の配向も同様に可能である。最上位平面１１１にあるスポークは、クロスビーム１１７によって互いに補強のために接続されている。第１の平面１１１から離間して配置された第２の平面１１３にあるスポークは、クロスビーム１０９によって補強のために互いに接続されており、第２の平面１１３から離間して配置された第３の平面１１５にあるスポークは、クロスビーム１２１によって補強のために互いに接続されている。その代わりの構造形式において比較的小型の構造のタワーセグメントに対する適用では、補強のための手段を省略することができる。

図５は、製造装置１０１内で重なり合った種々の平面１１１，１１３，１１５の配置を再度示す。ここで平面（Ebene）の概念は、スポークの厳密な幾何学的水平配向として理解すべきではなく、建物内または足場上での類似の種々のプラットフォームの配置として理解すべきである。しかし図４と５に示した実施例では、ビームが支持構造体１０７の回転軸Ｘに対して実際に、実質的に直角に配向されている。

第１の平面１１１のスポークは、その半径方向で最外側の点により半径Ｒ１を規定する。第２の平面１１３のスポークは同様に半径Ｒ２を規定し、第３の平面１１５のスポークは同様に半径Ｒ３を規定する。図５にはさらに、定置のプラットフォーム１０５の下方にハウジング１２３が設けられていることが示されている。ハウジング１２３内には好ましくは、支持構造体１０７用の駆動ユニット、および中央駆動ユニットまたは複数の分散型駆動ユニット（図示せず）を制御するための電子制御ユニットが配置されている。

図６は、図５による装置の一部を概略的に示す。この図は、第１の平面１１１に配置されたスポーク１１９’と、第２の平面１１３に配置されたスポーク１１９”だけを示す。

支持構造体とスポーク配置を分かり易く図示するため図４と５には補強ケーブル（Bewehrungslitzen）を受け入れるためのロッドは図示されていないが、図６には例として１つのロッド１２７が組み立て状態で図示されている。ロッド１２７は、図示の位置では垂直軸Ｘに対して角度αで配向されている。このことは、本発明の装置における全てのロッドに転用すると、ロッドは互いに円錐形に延在していることを意味する。角度αは、スポーク１１９’の本体１１９ａの種々の長さと、スポーク１１９”の本体１１９ｃの前記長さとは異なる長さによって設定可能である。スポーク１１９’、１１９”の伸縮式部材（アーム部分）１１９ｂ，１１９ｄが完全に入り込んでいる場合、この角度は、軸Ｘの方向でのスポーク１１９’と１１９”の互いの間隔と本体１１９ａ，１１９ｃの種々異なる長さから生じる。あるいは角度は、スポーク１１９’の伸縮式部材を矢印１２５’の方向に、矢印１２５”の方向でのスポーク１１９”の伸縮式部材１１９ｄよりも異なる大きさだけ伸縮移動することにより調整可能である。

図６から分かるように、ロッド１２７は、補強材料を案内するために複数の受け部１２９を有する。補強材料は、好ましくはドラムに巻き付けられたスチールベルト、例えばＢｓｔ．５００（ＤＩＮ４８８による）である。ロッド１２７は、それぞれの平面１１１，１１３において連結部材１３１’、１３１”によってスポーク１１９’、１１９”の対応の伸縮式部材１１９ｂ、１１９ｄと旋回可能に接続（枢支）されている。装置が、矢印１２５’、１２５”の方向でのスポーク１１９’、１１９”の長さ調整を互いに異なって実施できるように構成されている場合、ロッド１２７内には、連結部材１３１’、１３１”を受け入れるための好ましくは長穴案内部が設けられており、これにより角度αに生じる変化を考慮することができる。

図７は、平面１１１にある例としてのスポーク１１９’の例で、本発明の装置１０１のさらなる視点を示す。スポーク１１９’の半径方向で外側の端部では、連結部材１３１’がスポーク１１９’の外側で延在している。連結部材１３１は、部分１２８において旋回可能にロッド１２７と連結されている。スポーク１１９’とロッド１２７との間には隙間が形成されている。隙間の幅は、ロック体１３３の（半径方向の）幅に実質的に相当する。ロック体１３３は図７では、解除位置で図示されている。連結部材１３１’の旋回運動を阻止し、これにより（図示しない）支持構造体に対するロッドの間隔を固定するために、ロック体１３３は図示の解除位置からロック位置にもたらすことができる。このことは、好ましい実施例によれば、矢印１３５の方向での旋回運動によって行われる。ロック体は、旋回運動によってスポーク１１９’およびロッド１２７と当接される。任意選択でインタロック部（Verriegelung）が設けられている。旋回運動は任意選択でサーボモータ、または例えばケーブル引張のような機械的運動によって実施される。ロック位置では、支持構造体１０７（図５参照）の回転軸Ｘを基準にした受け部１２９の半径方向間隔が固定され、装置１０１の運転中に一定に保持され、これにより補強ケージの同じ形態での形成が保証される。

前記の旋回可能な受け部の代わりに、ロッドを例えば懸架によりアームと直接連結することもできる。この場合、補強ケージの直径寸法は、ある程度の限界内で、ボルト接続部の相応の位置決めによって調整可能である。

図８と９は、切欠部１２９を有するロッドの変形例１２７’を示す。ロッド１２７’はベースとして長手の４エッジ（端部）ボディ（Vierkantkoerper）を有し、その４つの長手の辺からそれぞれ複数の受け部１２９を備える１つのエッジが伸張している。ここで第１のエッジ１３７はエッジ高さｄ１を有する。このエッジ高さｄ１とは異なり、第２のエッジ１３９は、エッジ高さｄ１とは異なるエッジ高さｄ２を有する。第３のエッジ１４１はエッジ高さｄ３を有し、第４のエッジ１４３はエッジ高さｄ４を有する。エッジ高さｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４はそれぞれ互いに異なっている。ロッド１２７’は、４つのエッジ１３７，１３９，１４１，１４３の１つが支持構造体１０７の回転軸Ｘに背を向け、これによりこのエッジだけが補強ケーブルと係合されるように装置のスポークと連結することができる。エッジ高さが異なることにより、４つの異なる角度位置に位置決めすることのできるロッド１２７’によっても異なる外径ないし円の周囲を、受け入れるべき補強ケーブルに対して設定することができる。さらにそれぞれのエッジ１３７，１３９，１４１，１４３が、（複数）切欠部１２９の間に互いに異なる間隔を有すると有利である。図８には、エッジ１３７と１３９に対する例として、等しくない（エッジ１３９に対する）間隔ａ１と（エッジ１３７に対する）間隔ａ２が示されている。

図１０には、一例としてのスポーク１１９’に基づき、本発明の好ましい一実施例によるさらなる詳細が図示されている。伸縮式部材（アーム部分）１１９ｂは、所定の長さだけスポーク１１９’の本体１１９ａから繰り出されている。連結部材１３１’は、伸縮式部材１１９ｂから発して伸張し、ポイント（部分）１２８でロッド１２７と連結されている。ここで受け部１２９は、軸Ｘ（図示せず）からの半径方向間隔Ｒ１を規定する。図１０に図示の状態で装置１０１は、補強ケーブルの受け入れを行うことができる、または受け入れが行われる、ないしすでに行われている位置にある。補強ケーブルの安定性を保証しなければならないこの状態でＲ１は一定である。補強ケージが上手く製造された後、すなわち円形の補強ケーブルが付加的な補強エレメントと接続された後、装置１０１は図１１の状態に移行される。図１１による状態では連結部材１３１’が上方に旋回されている。同じ運動により、図示しない他の連結部材も装置の別の平面に移行する。これによりロッド１２７は、上方にも（図１１の配向を基準にして軸Ｘの方向、図５）運動され、同時に軸Ｘに向かう方向で内側にも移動される。そして受け部１２９が軸Ｘに対して取る半径方向間隔はＲ１’であり、これはＲ１より小さい。連結部材の旋回運動によって、補強ケーブルは受け部１２９から解除され、製造された補強ケージを上方に向かって装置１０１から取り出すことができる。したがって旋回可能な連結部材を有するスポークの構成が特に有利である。なぜなら補強ケージを装置１０１から迅速の解除することができ、そのために調整されたスポークの長さを制御命令により変更する必要がないからである。連結部材は、別個の純粋に機械的な作動によって図１０の位置から図１１の位置に旋回することができ、その際にスポークの長さは変化せずに留まる。

最後に図１２には、本発明による種々の駆動コンセプトの１つの本発明のさらなる一実施例が紹介されている。装置１０１の上方平面１１１を斜め上から見た図が示されている。スポーク１１９’の伸縮式部材１１９ｂは、本体１１９ａ内で並進（伸縮）運動可能である。並進運動を実施するために、各スポーク内には分散型駆動ユニット１４９が配置されている。図１２の例では、分散型駆動ユニット１４９が伸縮式スピンドル駆動機構１５１として構成されており、このスピンドル駆動機構の作動によってスライダ１５３が、長手溝により案内される並進運動を実施する。伸縮式部材１１９ｂはスライダ１５３と連結されており、伸縮式駆動機構１５１の作動により電動的に繰り出され、または引き込まれる。支承力を側方に関し支持し受承するために、複数のスポークには左右に支持ストラット１４５，１４７が配置されている。この駆動コンセプトは、好ましい実施形態では基本的に、補強ケージのアームに対しても、把持装置１のアームに対しても適用される。同じことが前記の代替的駆動コンセプトに対しても当てはまる。

１ 把持装置
３ 把持アーム受け部
４ フレーム
５ 把持アーム
５ａ，５ｂ，５ｃ アーム部分
６ リング
７ リフト装置
９ 電動駆動機構
１１ 電子制御装置
１２ 入力機器
１３ 連結手段（Kopplungsmittel）
１５ トルク支持部
１７ チェーン駆動機構
１９ 第２の支持部材
１０１ 補強ケージの製造装置
１０３ 基台プレート
１０５ プラットフォーム
１０７ 支持構造体
１０９ クロスビーム
１１１，１１３，１１５ 平面
１１７ クロスビーム
１１９，１１９’、１１９” スポーク
１１９ａ，１１９ｃ スポーク本体
１１９ｂ，１１９ｄ スポークの伸縮式部材
１２１ クロスビーム
１２３ ハウジング
１２５’、１２５” 矢印
１２７ ロッド
１２７’ ロッドの変形例
１２８ 部分
１２９ 受け部
１３１’、１３１” 連結部材
１３３ ロック体
１３５ 矢印
１３７ 第１のエッジ
１３９ 第２のエッジ
１４１ 第３のエッジ
１４３ 第４のエッジ
１４５，１４７ 支持ストラット
１４９ 分散型駆動ユニット
１５１ 伸縮式スピンドル駆動機構
１５３ スライダ
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４ エッジ高さ
ａ１，ａ２ 切欠部の間隔
Ｘ，Ｙ 軸

Claims (20)

1. タワーセグメント用の補強ケージを取り扱うための把持装置（１）であって、
   把持アーム受け部（３）と、
   前記把持アーム受け部（３）に星形に配置された複数の把持アーム（５）と、を有し、
   各把持アームには、補強ケージと接続可能な連結手段（１３）が配置されており、
   前記把持アームは伸縮式にその長さを電動的に調整可能であり、
   前記把持装置（１）は、水平および垂直に走行可能なリフト装置（７）と連結可能であり、かつ前記補強ケージを、当該補強ケージの製造装置（１０１）から受け取り、および／またはタワーセグメントを作製するための型枠内に降下するように構成されている、把持装置（１）。
2. 電子制御装置（１１）を備え、該電子制御装置は、把持すべき補強ケージの直径の関数である所定の値に前記把持アームの長さを調整するよう構成されている、請求項１に記載の把持装置（１）。
3. 前記電子制御装置（１１）は入力機器（１２）と接続されており、かつデータメモリを有し、
   前記データメモリは、複数のデータセットが格納されているテーブルを含み、前記データセットは、把持すべき補強ケージを規定する情報を有する、請求項２に記載の把持装置（１）。
4. 前記入力機器（１２）は前記電子制御装置（１１）と、
   ・前記入力機器（１２）によってデータセットが選択可能であり、
   ・選択されたデータセットが前記電子制御装置（１１）に伝送され、
   ・前記データセットの関数として前記把持アーム（５）の長さが調整される、
   ように共同作用する、請求項３に記載の把持装置（１）。
5. 前記電子制御装置（１１）はデータ通信のために、タワーセグメント用の補強ケージの製造装置（１０１）の電子制御装置と通信し、かつ当該製造装置（１０１）の電子制御装置から所定の値を含むデータセットを受け取るように構成されている、請求項３または４に記載の把持装置（１）。
6. 前記データセットは、
   風力発電装置形式および／または風力発電装置のタワー形式に関する情報を有する、請求項３から５のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
7. 前記データセットは、
   風力発電装置形式および／またはタワー形式の選択されたタワーセグメントに関する情報を有する、請求項３から６のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
8. 前記データセットは、
   前記選択されたタワーセグメントに対応する補強ケージ直径に関する情報を有する、請求項７に記載の把持装置（１）。
9. 前記入力機器（１２）はタッチスクリーンを有する、請求項３から８のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
10. 前記入力機器（１２）と前記電子制御装置（１１）は、互いに無線でデータ通信するための手段を有する、請求項３から９のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
11. 前記電子制御装置（１１）は、前記入力機器（１２）に手動で入力される制御命令を受け取り、かつ当該制御命令の関数として前記把持アーム（５）の長さを調整するように構成されている、請求項３から１０のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
12. 前記電子制御装置（１１）は、第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り替え可能であり、
    第１の動作モードでは、前記入力機器（１２）は、前記電子制御装置（１１）と当該入力機器（１２）によってデータセットが選択可能であり、選択されたデータセットが前記電子制御装置（１１）に伝送され、かつデータセットの関数として前記把持アーム（５）の長さが調整されるように共同作用し、
    第２の動作モードでは、前記電子制御装置（１１）は、前記入力機器に手動で入力される制御命令を受け取り、かつ当該制御命令の関数として前記把持アーム（５）の長さを調整するように構成されている、請求項１１に記載の把持装置（１）。
13. 前記把持アーム（５）が前記補強ケージと接続されていて当該補強ケージの重力の少なくとも一部を受ける荷重状態を検出するための手段を備え、
    前記電子制御装置（１１）は、前記荷重状態を検出するための手段と通信し、かつ前記把持アーム（５）が前記補強ケージと接続されていてその重力の少なくとも一部を受ける限り、前記把持アーム（５）の長さ調整を阻止するように構成されている、請求項３から１２のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
14. 前記電子制御装置（１１）および／または前記入力機器（１２）は非常遮断スイッチを有し、前記電子制御装置（１１）は、前記非常遮断スイッチが作動されると直ちに前記把持アーム（５）の調整を直接停止するように構成されている、請求項３から１３のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
15. 前記把持アーム（５）の負荷に起因する長さ変化を検出するための手段を備え、
    前記電子制御装置（１１）は前記負荷に起因する長さ変化を検出するための手段と通信し、かつ長さ変化を把持アーム（５）の後調整によって補償するように構成されている、請求項２から１４のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
16. 前記把持アーム（５）はそれぞれ複数のアーム部分（５ａ，５ｂ，５ｃ）を有し、当該アーム部分は、チェーン駆動機構（１７）によって相対的に互いに並進運動可能である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
17. 前記把持アーム（５）はそれぞれ複数のアーム部分（５ａ，５ｂ，５ｃ）を有し、当該アーム部分は、ラック・ピニオン対機構によって相対的に互いに並進運動可能である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
18. 前記把持アーム（５）はそれぞれ複数のアーム部分（５ａ，５ｂ，５ｃ）を有し、当該アーム部分は、移動式のスピンドル駆動機構（Wanderspindel）によって相対的に互いに並進運動可能である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
19. 前記タワーセグメントは、風力発電装置のタワーセグメントとして構成されている、請求項１から１８のいずれか一項に記載の把持装置（１）。
20. タワーセグメント用の補強ケージのための取り扱いシステムであって、
    請求項１から１９のいずれか一項に記載の把持装置（１）と、
    水平および垂直に走行可能であり、前記把持装置（１）が連結されるリフト装置（７）と、
    タワーセグメント用の補強ケージの製造装置（１０１）と、を備え、
    前記把持装置（１）は、補強ケージを前記補強ケージの製造装置（１０１）から受け取り、タワーセグメントを作製するための型枠内に降下するように構成されている、取り扱いシステム。

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