WO2010003596A1 - Hubvorrichtung für die montage und den service eines unterwasserkraftwerks - Google Patents

Hubvorrichtung für die montage und den service eines unterwasserkraftwerks Download PDF

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turbine
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Matthias Grassow
Benjamin Holstein
Norman Perner
Jochen Weilepp
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Voith Patent Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a lifting device for the assembly and service of an underwater power plant with a turbine generator unit which can be placed on a support structure.
  • Submersible underwater power plants for generating energy from a sea current, in particular a tidal current, are known.
  • a turbine generator unit attached to a support structure is circulated freely without an additional dam structure.
  • the water turbine may be formed rotor-shaped and rotate on a nacelle, in which the generator components and the drive train are added.
  • a disadvantage of the use of a cable guide is that initially the guide cable has to be pulled starting from a watercraft used for the installation to the support structure and fastened thereto. This installation step is usually carried out by divers and is therefore complex and dangerous.
  • Another disadvantage is that the guide cables are removed after the initial installation of the underwater power plant to safely prevent a winding of the guide cables in the water turbine during operation.
  • a salvage of the turbine-generator unit to perform a plant inspection over water then there is the need to realize a linkage for a crane system on the turbine-generator unit and a lateral well guided and centered vertical movement for lifting the turbine-generator unit from the Perform coupling device.
  • service divers are again active for hooking in the crane hook or for attaching straps and for attaching guide ropes, which, in addition to the high risk of accidents, makes an installation service more expensive.
  • the invention has for its object to provide a lifting device, which makes it possible to set up a turbine generator unit of an underwater power plant on an associated support structure for installation and for the maintenance of an already installed system to lift the turbine-generator unit from the support structure and on deck of a watercraft to recover. It is desirable with a lifting device both the initial installation and the To execute plant service. Further, a method is sought, which allows a safe placement of a turbine-generator unit on a support structure and a subsequent lifting of this unit to above the water level.
  • the device or the method should be characterized by a high handling security of the turbine-generator unit and allow such a degree of automation that can be largely dispensed with the use of service divers. Furthermore, rapid installation and recovery of the turbine-generator unit is required since the low-flow time window is typically small. Furthermore, the device or the method should be distinguished by a universal use for different underwater power plants with similar size dimensions, which are designed differently in detail.
  • a lifting device comprises a diving component, which is lowered from a ship's crane to the installation site of the underwater power plant.
  • the diving component comprises a Querzentriervorraum and a gripping device, which communicate with each other.
  • the transverse centering device serves to laterally align the diving component with respect to it by supporting it on the support structure and in particular by gripping around a part of the support structure.
  • a lateral orientation is understood to mean that the diving component is brought into a specific position with respect to at least one transverse direction with respect to the vertical axis of the underwater power plant.
  • a centering takes place in two mutually perpendicular directions transverse to the vertical axis.
  • the laterally secured and centered, diving component can then be brought to such a depth, that by means of a movable clamping element of the gripping device, the turbine generator unit can be included for securing. If for this purpose at least two forceps jaws acting against each other are used for the clamping element, which can carry the entire weight of the turbine generator unit, this can be lifted out of the coupling device of the support structure by means of a crane system connected to the diving component.
  • the movable clamping element of the gripping device encloses the housing of the machine nacelle of the generator turbine unit.
  • the weight of the generator-turbine unit is added for an advantageous design.
  • the weight is supported by a slotted support frame slid under the generator-turbine unit, which constitutes a preferred, further part of the submersible component.
  • the clamping element of the gripping device then fulfills the function of securing the generator-turbine unit against slipping off the support frame.
  • the encompassing movement of the clamping element takes place from below.
  • the diving component for a system service is first brought laterally to the support structure, so that the gripping device is in the open state below the nacelle and in the last part of the approach movement is guided under this.
  • This Endan governancerungsterrorism is preferably performed by the movement of a movable Um chargedselements the Querzentriervorraum.
  • a possible design for the Um chargedselement turn a pliers-like arrangement of movable jaws. These serve to comprise a part of the support structure, preferably a vertical support pillar, and to effect a lateral centering in two spatial directions for the diving component via the closing movement of clamping jaws.
  • the diving component can be moved vertically along the support structure by means of the crane system until the Gripping device is placed in the intended for the backup of the turbine-generator unit position.
  • the transverse centering device can also be used for the precise vertical positioning of the diving component.
  • the encompassing element of the transverse centering device is adapted to a complementarily applied counterpart on the support structure, that the closing movement, for example by the engagement of a conically extending flange surface on Um chargedselement in a corresponding complementarily configured groove on the support structure, a desired vertical setpoint position by self-centering ,
  • the movable clamping elements of the gripping device are closed. If these are in turn applied in the shape of pincers and rounded, the final securing of the turbine-generator unit can be combined with a vertical self-centering when grasping around the longitudinal axis of a barrel-shaped housing of a machine nacelle. Then, the lifting of the turbine-generator unit from the coupling device can take place by a lifting movement of the crane system. Particularly preferred for this purpose is a multiple cable connection between the diving component and the crane system.
  • the feeding of the submersible component to the underwater power plant takes place along a guide cable.
  • a preferably on both sides of the diving component extending guide wire pair can be used, whose length is set so that upon movement of the submersible component along a guide rope, the lowering of the submersible component is connected via the crane system with a lateral movement in the direction of the underwater power plant ,
  • a stop device may be arranged in the guide cable to bring the diving component into a defined position as it approaches the underwater power plant. Further, after the coupling of the dipping component to the turbine-generator unit, the guide cables are tightened and brought into a vertical position suitable for lifting.
  • the attachment of the guide cable to the support structure is permanently retained, wherein the unattached end of the guide cable is led away from the plant so far that wrapping in the turbine during plant operation is safely excluded.
  • the loose end of the guide rope can be stored with aconcentrsbeatung on the seabed.
  • an automatically releasable buoyancy device may be in communication with the free end of the rope.
  • the closing movement of the movable surrounding elements of the transverse centering device and the closing of the movable clamping elements of the gripping device take place from a position above the turbine generator unit.
  • the diving component is in turn brought into the area of the underwater power plant, above the turbine generator unit. Then the enclosing elements surround by a from above outgoing pivotal movement of the support structure and ensure at least the lateral centering of the diving component.
  • the setting of the vertical distance to the turbine-generator unit by the closing of the Um can be adjusted. Then closes the gripping device, wherein the movable clamping elements have a pivot axis which lies above the turbine-generator unit. Accordingly, the gripping device encloses the housing of the nacelle from above for an advantageous embodiment.
  • the movable surrounding element of the transverse centering device is designed such that in the closed state of the surrounding element a funnel-shaped shape is created.
  • This allows the transverse centering device to be used as a guide structure in an installation of the turbine-generator unit on the support structure.
  • a lowering of the turbine-generator unit initially takes place resting on the diving component, secured by the gripping device.
  • the approach to the support structure is substantially vertical, again at least one guide rope between the support structure and the vessel used for the installation or a crane system installed on this supports the approaching process.
  • the transverse centering device in the closed state interacts with the upper part of the support structure.
  • the Querzentriervoroplasty is guided over the upper part of the support structure in the course of further lowering and thus allows a first transverse orientation relative to the support structure.
  • Figure 1 shows an underwater power plant with the diving component of a lifting device according to the invention in a perspective view.
  • FIG. 2 shows a perspective partial view of the diving component from FIG. 1.
  • Figure 3 shows a front view of a lifting device according to the invention in a lateral approach to an underwater power plant.
  • FIG. 4 shows a side view to FIG. 3.
  • Figure 5 shows in a front view the embracing of a part of the support structure of the underwater power plant by the transverse centering device.
  • FIG. 6 shows a side view of FIG. 5.
  • Figure 7 shows a front view of a coupled Querzentriervorplatz and a coupled gripping device of the diving component.
  • FIG. 8 shows a side view of FIG. 7.
  • Figure 9 shows the lifting of the turbine-generator unit by a lifting device according to the invention in front view.
  • FIG. 10 shows a side view of FIG. 9.
  • a generic underwater power plant is outlined. This comprises a turbine generator unit 2 with a water turbine 3 and a machine nacelle 5.
  • the turbine generator unit 2 is placed on the support pillar 6 of a support structure 4, which in turn is supported against the body of water via a ballasted foundation 4.1. Details of the detachable coupling between the turbine generator unit 2 and the support pillar 6 of the support structure 4 are not apparent from the figure representation.
  • Conceivable is a coupling device with a tapered coupling piece on the turbine generator unit 2 and a complementary, tapered recording in the upper part of the support pillar 6 form. In such a configuration, the turbine-generator unit 2 can be lifted out of the support pillar 6 after the coupling device has been unlocked or, for the installation, the turbine-generator unit can be introduced from above into the coupling device on the support pillar 6.
  • the handling of the turbine generator unit 2 is effected by a lifting device according to the invention.
  • This comprises a diving component 1 shown in Figures 1 and 2, which is raised and lowered with a crane system, not shown in detail on the support cables 7.1, 7.2, 7.3.
  • Possible crane systems aboard a watercraft include gantry cranes or A-frame structures.
  • coupled as a parallelogram double A-frame 23 is used, which can lift the diving component with a turbine generator unit 2 thereon aboard a watercraft 24 at low height.
  • Such an embodiment is outlined in Figures 3 to 10.
  • guide cables 8.1, 8.2 are shown in FIG. 1, which in the present case enable a vertical lowering movement of the submersible component 1 into the area of the support pillar 6.
  • FIG. 1 From Figure 2, further details of the diving component 1 can be seen.
  • This comprises as a basic component a Querzentriervorraum 9, which is formed in the present case of two movable enclosing elements 11.1, 11.2. These are connected by a hinge 12.1 rotatably connected to the other parts of the diving component 1 and allow enclosing the support structure, in this case the vertically extending support pillar 6, starting from a lateral approach of a diving component 1 to an installed underwater power plant.
  • a Querzentriervorraum 9 which is formed in the present case of two movable enclosing elements 11.1, 11.2. These are connected by a hinge 12.1 rotatably connected to the other parts of the diving component 1 and allow enclosing the support structure, in this case the vertically extending support pillar 6, starting from a lateral approach of a diving component 1 to an installed underwater power plant.
  • the diving component 1 comprises a gripping device 10, which in the present case has the movable clamping elements 13.1, 13.2, 13.3 and 13.4. These are each arranged in pairs for the embodiment shown and form two pincer-like closing mechanisms, which for securing or for supporting the turbine generator unit 2 the Enclose machine nacelle 4 in a form-fitting manner.
  • respective hydraulic cylinders 14 are provided, which move the clamping elements 13.1-13.4 respectively by an associated hinge 12.2 relative to a support frame 19 of the submersible component 1.
  • the diving component 1 has a box-shaped cable guide 15. This makes it possible to guide the guide cables 8.1, 8.2 starting from the cable attachment points 16.1 and 16.2 through the bushes 17.1, 17.2 so as to safely avoid winding around the water turbine 13.
  • the bushes 17.1, 17.2 above the center of gravity of the submersible component 1 with a turbine-generator unit located thereon, protection against a lateral tilting movement is effected.
  • three suspension ropes 7.1, 7.2 and 7.3 are used.
  • the cable guide 15 is used to guide the diving component 1 along guide cables 8.1, 8.2.
  • the guide openings serve 18.1 and 18.2 in the upper part of the cable guide 15.
  • Other openings through which the guide cables 8.1, 8.2 are guided, are provided in the lower part of the cable guide 15. Such is designated in the illustration of Figure 2 by the reference numeral 18.3.
  • the mode of action of the submersible component 1 is shown by means of front and side views. Compared with the embodiments of the submersible component 1 shown in Figures 1 and 2 was for the sake of clarity on constructive details of the cable guide 15 and hydraulic components for driving the Querzentriervorides 9 and the Gripping device 10 is omitted.
  • the approach of the diving component 1 is shown to an underwater power plant.
  • the watercraft 24 is positioned with the crane system 20 on the rear side of the underwater power plant.
  • the cable length of the guide cables 8.1, 8.2 adjusted relative to the output length of the support cables 7.1, 7.2 and 7.3 such that an approximation of the submersible component 1 takes place laterally and for the Endan administratrung the diving component 1 slightly below the turbine generator unit 2 and backward this is positioned.
  • a stop may be provided in the guide rope 8.1.
  • the watercraft 24 and / or the crane system 20 is moved.
  • the support frame 19 is slotted over a portion of the longitudinal extent, wherein the support post 6 is inserted into the slot 29.
  • the Querzentriervoriques 9 different embodiments are conceivable. These may differ with respect to the number of enclosing elements 11.1, 11.2 and their associated axes of rotation. In particular, comes next the movement shown in Figures 3-10 with a rotation about the vertical axis a rotational movement about a transverse axis, in particular a folding movement from above into consideration.
  • the transverse centering device 9 is passive and does not comprise any moving elements. The lateral centering by such a passive Querzentriervorides 9 can be effected for example as a U-shaped component.
  • transverse centering device 9 it is conceivable to design the transverse centering device 9 as a skirt and to provide it with a side slit whose transverse dimensions at the narrowest point allow the passage of the support pillar 6. Furthermore, embodiments of the transverse centering device 9 are conceivable that comprise a plurality of components interacting with the support structure 4 at different locations. These components can, for example, access oblique struts of the support structure 4.
  • the diving component 1 can be raised with the turbine generator unit 2 secured thereto.
  • This is shown in the front view in Figure 9 and the side view in Figure 10.
  • the lifting operation is in turn carried out with tensioned, substantially vertically extending guide cables 8.1, 8.2, in which the conically tapered coupling connection 22 is lifted out of the receptacle 25 in the upper part of the support pillar 6.
  • the connection cable 26 of the underwater power plant is carried.
  • a boom 27 which defines the connection cable 26 defined at the rear of the water turbine 3 at the bottom of the water in particular in a renewed installation installation when lowering the turbine-generator unit 2.
  • An alternative embodiment of the submersible component 1 differs from the above-described embodiment in that the Querzentriervor substances 9 and the gripping device 10, the turbine generator unit 2 by a staple grip from above. This is not shown in detail in the figures.
  • the invention may be configured differently within the scope of the following claims.
  • the diving component 1 can be equipped with different sensory systems that measure and monitor the approach to the support structure.
  • optical or triangulation-based systems or a sonar come into question.
  • the diving component may additionally or alternatively be equipped with a cable guide with its own underwater drive system acting in different spatial directions. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum Aufsetzen und/oder zum Anheben einer Turbinen-Generatoreinheit eines Unterwasserkraftwerks auf oder von einer Stützstruktur, umfassend eine tauchende Komponente mit einer Querzentriervorrichtung und einer Greifvorrichtung; wobei die Querzentriervorrichtung durch ein Abstützen an der Stützstruktur ein seitliches Zentrier der tauchenden Komponente relativ zu der Turbinen-Generatoreinheit bewirkt; und wobei die Greifvorrichtung ein bewegliches Klemmelement zum lösbaren Sichern der Turbinen-Generatoreinheit umfasst.

Description

Hubvorrichtung für die Montage und den Service eines Unterwasserkraftwerks
Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung für die Montage und den Service eines Unterwasserkraftwerks mit einer auf eine Stützstruktur aufsetzbaren Turbinen- Generatoreinheit.
Tauchende Unterwasserkraftwerke zur Energiegewinnung aus einer Meeresströmung, insbesondere einer Gezeitenströmung, sind bekannt. Für eine mögliche Ausführungsform wird eine an einer Stützstruktur befestigte Turbinen- Generatoreinheit ohne eine zusätzliche Dammstruktur frei umströmt. Dabei kann die Wasserturbine rotorförmig ausgebildet sein und an einer Maschinengondel umlaufen, in der die Generatorkomponenten und der Triebstrang aufgenommen sind.
Zur Ausnutzung kleiner Strömungsgeschwindigkeiten sind großbauende Unterwasserkraftwerke notwendig, die ein entsprechend hohes Anlagengewicht aufweisen. Dies führt zu einer schwierigen Anlageninstallation und zu Folgeproblemen bei der Ausführung von Wartungsarbeiten, für die ein Anheben des Unterwasserkraftwerks über den Wasserspiegel notwendig ist. Daher wurde vorgeschlagen, ein Unterwasserkraftwerk für den Betrieb im Ozean zweiteilig auszubilden. Zunächst wird mit der Stützstruktur ein erstes, der Gründung dienendes Anlagenteil nach einer Seebettvorbereitung zum Installationsort abgesenkt. Nachfolgend wird der zweite Anlagenteil, die Turbinen- Generatoreinheit, auf die Stützstruktur aufgesetzt und mittels einer Kopplungsvorrichtung gehaltert.
Exemplarisch wird für ein zweiteiliges Anlagenkonzept auf die WO 07125349 A verwiesen, aus der eine mit einem konisch zulaufenden Kopplungsstutzen versehene Turbinen-Generatoreinheit bekannt ist, die mittels eines Schiffkrans zur Tragstruktur abgesenkt wird. Als Gegenstück zum konisch zulaufenden Kopplungsstutzen weitet sich der obere Teil der Tragsäule der Stützstruktur konisch auf. Eine sichere Kopplung setzt jedoch voraus, dass diese konische Aufnahme und der konisch zulaufende Kopplungsstutzen hinreichend zueinander fluchten. Dies wird insbesondere bei großen Wassertiefen unter stürmischen Wetterbedingungen nur schwierig zu erreichen sein. Aus diesem Grund wird durch die WO 2004/015207 A1 vorgeschlagen, für die Installation eines zweiteiligen Unterwasserkraftwerks mit einer Stützstruktur, die eine konische Aufnahme umfasst, vertikal verlaufende Führungsseile vorzusehen. Entlang der Führungsseile erfolgt das Absenken der Turbinen-Generatoreinheit. Nachteilig bei der Verwendung einer Seilführung ist allerdings, dass zunächst das Führungsseil von einem für die Installation verwendeten Wasserfahrzeug ausgehend bis zur Stützstruktur gezogen und an dieser befestigt werden muss. Dieser Installationsschritt wird üblicherweise von Tauchern ausgeführt und ist damit aufwendig und gefahrvoll.
Nachteilig ist auch, dass die Führungsseile nach der Erstinstallation des Unterwasserkraftwerks abgenommen werden, um ein Aufwickeln der Führungsseile in die Wasserturbine beim Betrieb sicher zu verhindern. Im Fall einer Bergung der Turbinen-Generatoreinheit zur Ausführung einer Anlageninspektion über Wasser, besteht dann die Notwendigkeit, eine Anlenkung für ein Kransystem an der Turbinen-Generatoreinheit zu realisieren und eine möglichst seitlich gut geführte und zentrierte Vertikal bewegung zum Herausheben der Turbinen-Generatoreinheit aus der Kopplungsvorrichtung auszuführen. Üblicherweise werden zum Einhängen des Kranhakens beziehungsweise zum Anbringen von Traggurten sowie für die Befestigung von Führungsseilen wiederum Servicetaucher tätig, was neben der hohen Unfallgefahr einen Anlagenservice verteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubvorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, eine Turbinen-Generatoreinheit eines Unterwasserkraftwerks auf eine zugeordnete Stützstruktur für die Installation aufzusetzen und für die Wartung einer bereits installierten Anlage die Turbinen-Generatoreinheit von der Stützstruktur abzuheben und an Deck eines Wasserfahrzeugs zu verholen. Gewünscht ist, mit einer Hubvorrichtung sowohl die Erstinstallation als auch den Anlagenservice auszuführen. Ferner wird ein Verfahren gesucht, das ein sicheres Aufsetzen einer Turbinen-Generatoreinheit auf eine Stützstruktur und ein nachträgliches Anheben dieser Einheit bis über den Wasserspiegel ermöglicht. Dabei sollte sich die Vorrichtung beziehungsweise das Verfahren durch eine hohe Handhabungssicherheit der Turbinen-Generatoreinheit auszeichnen und einen so weit gehenden Automatisierungsgrad erlauben, dass auf den Einsatz von Servicetauchern weitgehend verzichtet werden kann. Des Weiteren wird eine schnelle Installation und Bergung der Turbinen-Generatoreinheit gefordert, da das Zeitfenster mit schwacher Strömung typischerweise klein ist. Ferner soll sich die Vorrichtung beziehungsweise das Verfahren durch einen universellen Einsatz für unterschiedliche Unterwasserkraftwerke mit ähnlichen Größenabmessungen auszeichnen, die im Detail unterschiedlich gestaltet sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gefasst.
Eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung umfasst eine tauchende Komponente, die von einem Schiffskran bis zum Installationsort des Unterwasserkraftwerks abgesenkt wird. Dabei umfasst die tauchende Komponente eine Querzentriervorrichtung und eine Greifvorrichtung, die miteinander in Verbindung stehen. Die Querzentriervorrichtung dient dazu, durch ein Abstützen an der Stützstruktur und insbesondere durch ein Umgreifen eines Teils der Stützstruktur die tauchende Komponente gegenüber dieser seitlich auszurichten. Unter einer seitlichen Ausrichtung wird verstanden, dass die tauchende Komponente bezüglich wenigstens einer Querrichtung in Bezug auf die Hochachse des Unterwasserkraftwerks in eine bestimmte Position gebracht wird. Bevorzugt erfolgt eine Zentrierung in zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen quer zur Hochachse.
Mit dem Kransystem kann dann die solchermaßen seitlich gesicherte und zentrierte, tauchende Komponente auf eine solche Tauchtiefe gebracht werden, dass mittels eines beweglichen Klemmelements der Greifvorrichtung die Turbinen- Generatoreinheit zur Sicherung umfasst werden kann. Werden hierzu wenigstens zwei zangenförmig gegeneinander wirkende Klemmbacken für das Klemmelement verwendet, die das gesamte Gewicht der Turbinen-Generatoreinheit tragen können, lässt sich diese aus der Kopplungseinrichtung der Stützstruktur mittels eines mit der tauchenden Komponente verbundenen Kransystems herausheben.
Besonders bevorzugt umschließt das bewegliche Klemmelement der Greifvorrichtung das Gehäuse der Maschinengondel der Generator- Turbineneinheit. Durch Form- und/oder Reibschluss wird für eine vorteilhafte Gestaltung das Gewicht der Generator-Turbineneinheit aufgenommen. Für eine alternative Gestaltung wird das Gewicht durch einen unter die Generator- Turbineneinheit geschobenen, geschlitzten Tragrahmen abgestützt, der einen bevorzugten, weiteren Teil der tauchenden Komponente darstellt. Das Klemmelement der Greifvorrichtung erfüllt dann die Funktion einer Sicherung der Generator-Turbineneinheit gegen ein Abrutschen vom Tragrahmen.
Für eine erste vorteilhafte Ausgestaltung erfolgt die Umfassungsbewegung des Klemmelements von unten. Hierzu wird die tauchende Komponente für einen Anlagenservice zunächst seitlich an die Stützstruktur herangeführt, sodass die Greifvorrichtung im geöffneten Zustand unterhalb der Maschinengondel liegt und im letzten Teil der Annäherungsbewegung unter diese geführt wird. Diese Endannäherungsbewegung wird bevorzugt durch die Bewegung eines beweglichen Umfassungselements der Querzentriervorrichtung geführt. Dabei ist eine mögliche Gestaltung für das Umfassungselement wiederum eine zangenähnliche Anordnung von beweglichen Klemmbacken. Diese dienen dazu, einen Teil der Stützstruktur, vorzugsweise einen vertikal verlaufenden Stützpfeiler, zu umfassen und über die Schließbewegung von Klemmbacken eine seitliche Zentrierung in zwei Raumrichtungen für die tauchende Komponente zu bewirken. Ausgehend von dieser Querzentrierung kann die tauchende Komponente mittels des Kransystems vertikal entlang der Stützstruktur verfahren werden, bis die Greifvorrichtung in die für die Sicherung der Turbinen-Generatoreinheit vorgesehene Position gebracht wird.
Für eine bevorzugte Weitergestaltung kann auch für die genaue vertikale Positionierung der tauchenden Komponente die Querzentriervorrichtung herangezogen werden. Für diesen Fall ist das Umfassungselement der Querzentriervorrichtung so zu einem komplementär angelegten Gegenstück an der Stützstruktur angepasst, dass die Schließbewegung, beispielsweise durch den Eingriff einer konisch verlaufenden Flanschfläche am Umfassungselement in eine entsprechend komplementär ausgestaltete Nut an der Stützstruktur, eine gewünschte vertikale Sollposition durch Selbstzentrierung einnimmt.
Nach dem Schließen der Querzentriervorrichtung und der Einstellung der vorbestimmten Höhenposition der Querzentriervorrichtung werden die beweglichen Klemmelemente der Greifvorrichtung geschlossen. Sind diese wiederum zangenförmig angelegt und gerundet gestaltet, kann beim Umgreifen um die Längsachse eines tonnenförmig angelegten Gehäuses einer Maschinengondel die endgültige Sicherung der Turbinen-Generatoreinheit mit einer vertikalen Selbstzentrierung verbunden werden. Sodann kann das Anheben der Turbinen-Generatoreinheit aus der Kopplungsvorrichtung durch eine Hubbewegung des Kransystems erfolgen. Besonders bevorzugt besteht hierzu eine Mehrfachseilverbindung zwischen der tauchenden Komponente und dem Kran System.
Für eine bevorzugte Weitergestaltung der Erfindung erfolgt die Zuführung der tauchenden Komponente zum Unterwasserkraftwerk entlang eines Führungsseils. Dabei kann ein vorzugsweise zu beiden Seiten der tauchenden Komponente verlaufendes Führungsseilpaar verwendet werden, dessen Länge so eingestellt ist, dass bei einer Bewegung der tauchenden Komponente entlang eines Führungsseils das Absenken der tauchenden Komponente über das Kransystem mit einer seitlichen Bewegung in Richtung auf das Unterwasserkraftwerk verbunden ist. Hierzu ist ein Ende des Führungsseils an der Stützstruktur befestigt, während das andere Ende über eine Einholvorrichtung, beispielsweise eine Winsch an Bord des Wasserfahrzeugs, läuft, um die Seillänge anzupassen. Diese wird so eingestellt, dass in Abhängigkeit der Schiffsposition relativ zum Installationsort des Unterwasserkraftwerks und in Relation zur Tauchtiefe der tauchenden Komponente, der vor dieser bis zur Stützstruktur verlaufende Abschnitt des Führungsseils einen gewünschten Neigungswinkel aufweist. Im Führungsseil kann eine Stoppvorrichtung angelegt sein, um die tauchende Komponente bei der Annäherung an das Unterwasserkraftwerk in eine definierte Position zu bringen. Ferner werden nach der Ankopplung der tauchenden Komponente an die Turbinen-Generatoreinheit die Führungsseile gestrafft und in eine für das Anheben geeignete Vertikalstellung gebracht.
Für eine vorteilhafte Ausgestaltung bleibt die Befestigung des Führungsseils an der Stützstruktur dauerhaft erhalten, wobei das nicht befestigte Ende des Führungsseils von der Anlage so weit weggeführt wird, dass ein Einwickeln in die Turbine beim Anlagenbetrieb sicher ausgeschlossen ist. Hierzu kann das lose Ende des Führungsseils mit einer Gewichtsbeschwerung auf dem Meeresgrund abgelegt werden. Zusätzlich kann eine automatisch auslösbare Auftriebsvorrichtung mit dem freien Seilende in Verbindung stehen. Denkbar ist eine Ausführung, für die der Gewichtsballast mittels einer Fernauslösung ausgeklinkt werden kann und ein am Seilende angebrachtes Auftriebsvolumen den Auftrieb bis zur Wasseroberfläche sicherstellt, sodass das Einholen des Seils ohne einen Tauchereinsatz ermöglicht wird.
Für eine alternative Ausgestaltung der tauchenden Komponente der Hubvorrichtung erfolgt die Schließbewegung der beweglichen Umfassungselemente der Querzentriervorrichtung und das Schließen der beweglichen Klemmelemente der Greifvorrichtung von einer Position oberhalb der Turbinen-Generatoreinheit aus. Hierzu wird die tauchende Komponente wiederum in den Bereich des Unterwasserkraftwerks gebracht, und zwar über der Turbinen- Generatoreinheit. Dann umgreifen die Umfassungselemente durch eine von oben ausgehende Schwenkbewegung die Stützstruktur und stellen wenigstens die seitliche Zentrierung der tauchenden Komponente sicher.
Für eine Weitergestaltung kann auch die Einstellung des Vertikalabstands zur Turbinen-Generatoreinheit durch das Schließen des Umfassungselements der Zentriervorrichtung eingestellt werden. Sodann schließt die Greifvorrichtung, wobei die beweglichen Klemmelemente eine Schwenkachse aufweisen, die über der Turbinen-Generatoreinheit liegt. Demnach umschließt die Greifvorrichtung für eine vorteilhafte Ausgestaltung das Gehäuse der Maschinengondel von oben. Ein Vorteil gegenüber der voranstehend beschriebenen Griffbewegung von unten ist darin zu sehen, dass die von der Maschinengondel nach unten weggeführte Führung des Versorgungskabels nicht mit der tauchenden Einheit in Kontakt kommen kann. Daher muss beim Annähern der tauchenden Komponente keine besondere Schutzmaßnahme für die von der Anlage weglaufenden elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Verbindungen getroffen werden.
Für eine vorteilhafte Ausgestaltung der tauchenden Komponente ist das bewegliche Umfassungselement der Querzentriervorrichtung so gestaltet, dass im geschlossenen Zustand des Umfassungselements eine trichterförmige Gestalt entsteht. Dies erlaubt, die Querzentriervorrichtung als Führungsstruktur bei einer Installation der Turbinen-Generatoreinheit auf der Stützstruktur zu verwenden. Hierzu erfolgt zunächst ein Absenken der Turbinen-Generatoreinheit aufliegend auf der tauchenden Komponente, gesichert durch die Greifvorrichtung. Die Annäherung zur Stützstruktur erfolgt im Wesentlichen vertikal, wobei wiederum wenigstens ein Führungsseil zwischen der Stützstruktur und dem für die Installation verwendeten Wasserfahrzeug beziehungsweise einem auf diesem installierten Kransystem den Annäherungsvorgang unterstützt. Unmittelbar über der Stützstruktur tritt die Querzentriervorrichtung im geschlossenen Zustand mit dem Oberteil der Stützstruktur in Wechselwirkung. Dabei wird im Verlauf des weiteren Absenkens die Querzentriervorrichtung über den oberen Teil der Stützstruktur geführt und ermöglicht so eine erste Querausrichtung relativ zur Stützstruktur. Dieser Vorgang wird durch die trichterförmige Gestalt des geschlossenen Umfassungselements der Querzentriervorrichtung unterstützt, die eine konische Innenfläche bildet.
Im weiteren Verlauf des Absenkens kommt der konisch zulaufende Kopplungsstutzen der Turbinen-Generatoreinheit mit der komplementär geformten Aufnahme mit der Stützstruktur in Kontakt, wodurch die endgültige Zentrierung der Turbinen-Generatoreinheit relativ zur Stützstruktur erfolgt und die Kopplung vollzogen werden kann. Nachfolgend wird das Klemmelement der Greifvorrichtung geöffnet und gibt die Turbinen-Generatoreinheit frei. Durch ein Öffnen des Umfassungselements der Querzentriervorrichtung wird ein seitliches Wegbewegen der tauchenden Komponente von der Stützstruktur ermöglicht, sodass diese sicher vom Unterwasserkraftwerk entfernt werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausgestaltungsbeispielen und in Verbindung mit Figurendarstellungen genauer erläutert. In diesen ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
Figur 1 zeigt ein Unterwasserkraftwerk mit der tauchenden Komponente einer erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in perspektivischer Ansicht.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht der tauchenden Komponente aus Figur 1.
Figur 3 zeigt in einer Frontansicht eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung bei einer seitlichen Annäherung an ein Unterwasserkraftwerk.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht zu Figur 3.
Figur 5 zeigt in einer Frontansicht das Umfassen eines Teils der Stützstruktur des Unterwasserkraftwerks durch die Querzentriervorrichtung.
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht zu Figur 5. Figur 7 zeigt in einer Frontansicht eine angekoppelte Querzentriervorrichtung und eine angekoppelte Greifvorrichtung der tauchenden Komponente.
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht zu Figur 7.
Figur 9 zeigt das Anheben der Turbinen-Generatoreinheit durch eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung in Frontansicht.
Figur 10 zeigt eine Seitenansicht zu Figur 9.
In Figur 1 ist ein gattungsgemäßes Unterwasserkraftwerk skizziert. Dieses umfasst eine Turbinen-Generatoreinheit 2 mit einer Wasserturbine 3 und einer Maschinengondel 5. Die Turbinen-Generatoreinheit 2 wird auf den Stützpfeiler 6 einer Stützstruktur 4 aufgesetzt, der sich wiederum über ein ballastiertes Fundament 4.1 gegen den Gewässergrund abstützt. Details der lösbaren Kopplung zwischen der Turbinen-Generatoreinheit 2 und dem Stützpfeiler 6 der Stützstruktur 4 sind nicht aus der Figurendarstellung ersichtlich. Denkbar; ist eine Kopplungsvorrichtung mit einem konisch zulaufenden Kopplungsstutzen an der Turbinen-Generatoreinheit 2 und einer komplementär, konisch zulaufenden Aufnahme im oberen Teil des Stützpfeilers 6 auszubilden. Bei einer solchen Gestaltung ist die Turbinen-Generatoreinheit 2 nach einer Entriegelung der Kopplungseinrichtung aus dem Stützpfeiler 6 heraushebbar beziehungsweise für die Installation kann die Turbinen-Generatoreinheit von oben in die Kopplungsvorrichtung am Stützpfeiler 6 eingeführt werden.
Die Handhabung der Turbinen-Generatoreinheit 2 erfolgt durch eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung. Diese umfasst eine in den Figuren 1 und 2 dargestellte tauchende Komponente 1 , die mit einem im Einzelnen nicht dargestellten Kransystem über die Tragseile 7.1 , 7.2, 7.3 angehoben und abgesenkt wird. Mögliche Kransysteme an Bord eines Wasserfahrzeugs schließen Portalkräne oder A-Rahmen-Konstruktionen ein. Für eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird ein als Parallelogramm gekoppelter doppelter A-Rahmen 23 verwendet, der bei geringer Bauhöhe die tauchende Komponente mit einer darauf befindlichen Turbinen-Generatoreinheit 2 an Bord eines Wasserfahrzeugs 24 heben kann. Eine solche Ausführung ist in den Figuren 3 bis 10 skizziert. Ferner sind in Figur 1 Führungsseile 8.1 , 8.2 dargestellt, die im vorliegenden Fall eine vertikale Absenkbewegung der tauchenden Komponente 1 bis in den Bereich des Stützpfeilers 6 ermöglichen.
Aus Figur 2 sind weitere Details der tauchenden Komponente 1 ersichtlich. Diese umfasst als Grundkomponente eine Querzentriervorrichtung 9, die im vorliegenden Fall aus zwei beweglichen Umfassungselementen 11.1 , 11.2 gebildet ist. Diese sind über ein Scharnier 12.1 drehbar mit den weiteren Teilen der tauchenden Komponente 1 verbunden und ermöglichen ein Umschließen der Stützstruktur, vorliegend des vertikal verlaufenden Stützpfeilers 6, ausgehend von einer seitlichen Annäherung einer tauchenden Komponente 1 an ein installiertes Unterwasserkraftwerk.
Aufgrund der besonderen Formgestaltung der beweglichen Umfassungselemente 11.1 , 11.2 als Teile eines sich nach unten hin öffnenden Trichters ist für den Fall eines geschlossenen Umfassungselements 11.1, 11.2 eine Fangvorrichtung gegeben, die bei einem vertikalen Absenken der tauchenden Komponente 1 mit einer darauf befindlichen Turbinen-Generatoreinheit 2 eine erste Zentrierung relativ zum Stützpfeiler 6 der Stützstruktur 4 beim Absenken ermöglicht. Dieser bei der Anlageninstallation auftretende Fall ist in Figur 1 dargestellt.
Ferner umfasst die tauchende Komponente 1 eine Greifvorrichtung 10, die vorliegend die beweglichen Klemmelemente 13.1 , 13.2, 13.3 und 13.4 aufweist. Diese sind für die dargestellte Ausgestaltung jeweils paarweise angeordnet und bilden zwei zangenförmige Schließmechanismen, die zur Sicherung beziehungsweise zum Tragen der Turbinen-Generatoreinheit 2 die Maschinengondel 4 formschlüssig umschließen. Hierzu sind jeweils Hydraulikzylinder 14 vorgesehen, die die Klemmelemente 13.1 - 13.4 um jeweils ein zugeordnetes Scharnier 12.2 relativ zu einem Tragrahmen 19 der tauchenden Komponente 1 bewegen.
Für die vorliegende Ausgestaltung weist die tauchende Komponente 1 eine kastenförmig angelegte Seilführung 15 auf. Diese ermöglicht es, Führungsseile 8.1 , 8.2 von den Seilbefestigungspunkten 16.1 und 16.2 ausgehend durch die Buchsen 17.1, 17.2 zu führen, um so eine Aufwicklung um die Wasserturbine 13 sicher zu vermeiden. Durch eine Anordnung der Buchsen 17.1 , 17.2 über dem Schwerpunkt der tauchenden Komponente 1 mit einer darauf befindlichen Turbinen-Generatoreinheit wird ein Schutz gegen eine seitliche Kippbewegung bewirkt. Zusätzlich werden drei Tragseile 7.1 , 7.2 und 7.3 verwendet. Des Weiteren besteht für eine vorteilhafte Ausgestaltung die Möglichkeit, die Buchsen 17.1 , 17.2 zu öffnen, um über der Wasseroberfläche die Führungsseile 8.1 , 8.2 freizugeben. Dies ermöglicht es, das zum Anheben verwendete Kransystem mit einer verringerten Hubhöhe zu versehen. Für den rückwärtig liegenden dritten Seilbefestigungspunkt 16.3, der sich außerhalb des Flugkreises der Wasserturbine 3 befindet, ist eine Aufwicklungssicherung nicht notwendig.
Des Weiteren wird die Seilführung 15 für das Entlanggleiten der tauchenden Komponente 1 an Führungsseilen 8.1 , 8.2 verwendet. Hierzu dienen die Führungsöffnungen 18.1 und 18.2 im oberen Teil der Seilführung 15. Weitere Öffnungen, durch die die Führungsseile 8.1 , 8.2 geführt werden, sind im unteren Teil der Seilführung 15 vorgesehen. Eine solche ist in der Darstellung von Figur 2 mit dem Bezugszeichen 18.3 bezeichnet.
In den Figurendarstellungen 3 - 10 ist anhand von Front- und Seitenansichten die Wirkungsweise der tauchenden Komponente 1 dargestellt. Gegenüber den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausgestaltungen der tauchenden Komponente 1 wurde zum Zweck der Übersichtlichkeit auf konstruktive Details der Seilführung 15 sowie auf hydraulische Komponenten zum Antrieb der Querzentriervorrichtung 9 und der Greifvorrichtung 10 verzichtet. In den Figuren 3 und 4 ist die Annäherung der tauchenden Komponente 1 an ein Unterwasserkraftwerk dargestellt. Hierzu ist das Wasserfahrzeug 24 mit dem Kransystem 20 auf der rückwärtigen Seite des Unterwasserkraftwerks positioniert. Ferner wird die Seillänge der Führungsseile 8.1 , 8.2 relativ zur ausgegebenen Länge der Tragseile 7.1 , 7.2 und 7.3 derart angepasst, dass eine Annäherung der tauchenden Komponente 1 seitlich erfolgt und für die Endannäherung die tauchende Komponente 1 etwas unterhalb der Turbinen-Generatoreinheit 2 und rückwärtig zu dieser positioniert wird. In dieser Position kann ein Stopp im Führungsseil 8.1 vorgesehen sein.
Für die weitere Annäherung wird das Wasserfahrzeug 24 und/oder das Kransystem 20 verfahren. Dabei ist für die weitere Annäherung der tauchenden Komponente 1 an die Stützstruktur 4 in der dargestellten Ausgestaltung der Tragrahmen 19 über einen Teil der Längserstreckung geschlitzt ausgeführt, wobei in den Schlitz 29 der Stützpfeiler 6 eingeführt wird.
Aus der Frontansicht von Figur 3 ist ersichtlich, dass zunächst die Querzentriervorrichtung 9 und die Greifvorrichtung 10 der tauchenden Komponente 1 geöffnet sind. Skizziert sind geöffnete Umfassungselemente 11.1 , 11.2 der Querzentriervorrichtung 9 und geöffnete Klemmelemente 13.1 , 13.2 der Greifvorrichtung 10. In einem nächsten Ankopplungsschritt, der in den Figuren 5 und 6 als Front- und Seitenansicht dargestellt ist, erfolgt das Schließen der Greifvorrichtung 10 durch eine nach innen gerichtete Bewegung der Umfassungselemente 11.1 , 11.2, die vorliegend in Form einer zweiteiligen Schürze ausgebildet sind. Hierdurch wird ein wenigstens teilweises Umfassen des Stützpfeilers 6 und folglich eine seitliche Zentrierung der tauchenden Komponente 1 relativ zur Stützstruktur 4 und damit zu der darauf aufsitzenden Turbinen- Generatoreinheit 2 bewirkt.
Für die Querzentriervorrichtung 9 sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Diese können sich bezüglich der Anzahl der Umfassungselemente 11.1 , 11.2 und der diesen zugeordneten Drehachsen unterscheiden. Insbesondere kommt neben der in den Figuren 3 - 10 gezeigten Bewegung mit einer Drehung um die Hochachse eine Drehbewegung um eine Querachse, insbesondere eine Klappbewegung von oben, in Betracht. Für eine alternative Gestaltung ist die Querzentriervorrichtung 9 passiv ausgebildet und umfasst keine beweglichen Elemente. Die seitliche Zentrierung durch eine solche passive Querzentriervorrichtung 9 kann beispielsweise als U-förmige Komponente bewirkt werden. Ferner ist es denkbar, die Querzentriervorrichtung 9 schürzenförmig auszubilden und mit einem Seitenschlitz zu versehen, dessen Querabmessungen an der engsten Stelle die Passage des Stützpfeilers 6 erlauben. Des Weiteren sind Ausgestaltungen der Querzentriervorrichtung 9 denkbar, die mehrere, an unterschiedlichen Stellen mit der Stützstruktur 4 wechselwirkende Komponenten umfassen. Diese Komponenten können beispielsweise auf schräg verlaufende Streben der Stützstruktur 4 zugreifen.
Der weitere Verlauf des Ankoppeins ist in der Frontansicht von Figur 7 und der Seitenansicht von Figur 8 dargestellt. Hierzu wurde die tauchende Komponente 1 mittels des Kransystems 20 vertikal nach oben entlang des Stützpfeilers 6 angehoben. Zuvor wurden die Führungsseile 8.1 , 8.2 gestrafft und das Montageschiff 21 über die Stützstruktur 4 bewegt. Nachdem die tauchende Komponente 1 bis zum Kontakt des Tragrahmens 19 mit dem Bodenbereich der Turbinen-Generatoreinheit 2 angehoben wird, kann die Greifvorrichtung 10 schließen. Entsprechend sind in den Figuren 7 und 8 geschlossene Klemmelemente 13.1 , 13.2 und 13.4 ersichtlich.
Nachfolgend kann die tauchende Komponente 1 mit der darauf gesicherten Turbinen-Generatoreinheit 2 angehoben werden. Dies wird in der Frontdarstellung in Figur 9 und der Seitenansicht in Figur 10 gezeigt. Dabei wird wiederum mit gespannten, im Wesentlichen vertikal verlaufenden Führungsseilen 8.1 , 8.2 der Hubvorgang ausgeführt, bei dem der konisch zulaufende Kopplungsstutzen 22 aus der Aufnahme 25 im oberen Teil des Stützpfeilers 6 herausgehoben wird. Beim Anheben der Turbinen-Generatoreinheit 2 wird das Verbindungskabel 26 des Unterwasserkraftwerks mitgeführt. Zur verbesserten Kontrolle dieser Bewegung dient ein Ausleger 27, der insbesondere bei einer erneuten Anlageninstallation beim Absenken der Turbinen-Generatoreinheit 2 das Verbindungskabel 26 rückwärtig zur Wasserturbine 3 definiert am Gewässergrund ablegt.
Aus den Figuren 9 und 10 kann für die Wiederinstallation der Turbinen- Generatoreinheit 2 der Vorgang des Absenkens und des Einführens des konisch zulaufenden Kopplungsstutzens 22 in die Aufnahme 25 des Stützpfeilers 6 in Entsprechung zum voranstehend dargelegten Hebevorgang abgeleitet werden.
Eine alternative Ausgestaltung der tauchenden Komponente 1 unterscheidet sich von der voranstehend dargelegten Ausführung dadurch, dass die Querzentriervorrichtung 9 und die Greifvorrichtung 10 die Turbinen- Generatoreinheit 2 durch einen Klammergriff von oben umfassen. Dies ist im Einzelnen nicht in den Figuren dargestellt.
Die Erfindung kann im Rahmen der nachfolgenden Schutzansprüche unterschiedlich ausgestaltet werden. Dabei ist es insbesondere denkbar, die Schwenkrichtung der Querzentriervorrichtung und der Greifvorrichtung der tauchenden Komponente an einen bestimmen Anlagentyp anzupassen. Ferner kann die tauchende Komponente 1 mit unterschiedlichen sensorischen Systemen ausgestattet sein, die die Annäherung gegenüber der Stützstruktur vermessen und überwachen. Dabei kommen insbesondere optische oder auf Triangulationen basierende Systeme oder ein Sonar in Frage. Darüber hinaus kann die tauchende Komponente zusätzlich oder alternativ zu einer Seilführung mit einem eigenen, in unterschiedliche Raumrichtungen wirkenden Unterwasserantriebssystem ausgestattet sein. Bezugszeichenliste
1 tauchende Komponente
2 Turbinen-Generatoreinheit
3 Wasserturbine
4 Stützstruktur
4,1 Fundament
5 Maschinengondel
6 Stützpfeiler
7.1 , 7.2, 7.3 Tragseil
8.1 , 8.2 Führungsseil
9 Querzentriervorrichtung
10 Greifvorrichtung
11.1 , 11.2 Umfassungselement
12.1 , 12.2 Scharnier
13.1 , 13.2, 13.3, 13.4 Klemmelement
14 Hydraulikzylinder
15 Seilführung
16.1 , 16.2, 16.3 Seilbefestigungspunkt
17.1 , 17.2 Buchse
18.1 , 18.2,18.3 Führungsöffnung
19 Tragrahmen 0 Kransystem 1 Montageschiff 2 konisch zulaufender Kopplungsstutzen 3 doppelter A-Rahmen 4 Wasserfahrzeug 5 Aufnahme 6 Verbindungskabel 7 Ausleger 8 Kabelschutz 9 Schlitz

Claims

Patentansprüche
1. Hubvorrichtung zum Aufsetzen und/oder zum Anheben einer Turbinen- Generatoreinheit (2) eines Unterwasserkraftwerks auf oder von einer Stützstruktur (4), umfassend
1.1 eine tauchende Komponente (1 ) mit einer Querzentriervorrichtung (9) und einer Greifvorrichtung (10);
1.2 wobei die Querzentriervorrichtung (9) durch ein Abstützen an der Stützstruktur (4) ein seitliches Zentrieren der tauchenden Komponente (1 ) relativ zu der Turbinen-Generatoreinheit (2) bewirkt; und
1.3 wobei die Greifvorrichtung (10) ein bewegliches Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) zum lösbaren Sichern der Turbinen-Generatoreinheit (2) umfasst.
2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Querzentriervorrichtung (9) ein bewegliches Umfassungselement (11.1 , 11.2) umfasst; das zum Umschließen eines Teils der Stützstruktur (4) ausgestaltet ist.
3. Hubvorrichtung nach einem der Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfassungselement (11.1 , 11.2) zwei Klemmbacken umfasst.
4. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfassungselement (11.1 , 11.2) der Querzentriervorrichtung (9) im geschlossenen Zustand einen Zentrierungskonus bildet, der beim Aufsetzen der Turbinen- Generatoreinheit (2) über das obere Ende der Stützstruktur (4) geführt wird und nach dem Lösen der Sicherung der Turbinen-Generatoreinheit (2) durch eine öffnende Bewegung des Umfassungselements (11.1 , 11.2) die Stützstruktur (4) freigibt.
5. Hubvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen-Generatoreinheit (2) eine Maschinengondel (5) umfasst und das Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) die Turbinen-Generatoreinheit (2) durch ein wenigstens teilweises Umgreifen des Gehäuses der Maschinengondel (5) sichert.
6. Hubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) die Maschinengondel (5) von oben umgreift.
7. Hubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) die Maschinengondel (5) von unten umgreift.
8. Hubvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der tauchenden Komponente (1 ) ein Kransystem (20) eines Wasserfahrzeugs zugeordnet ist und die tauchende Komponente (1 ) beim Aufsetzen und/oder beim Anheben die Turbinen-Generatoreinheit (2) trägt.
9. Hubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (10) die Turbinen-Generatoreinheit (2) trägt.
10. Verfahren zum Anheben einer auf einer Stützstruktur (4) aufliegenden Turbinen-Generatoreinheit (2) eines Unterwasserkraftwerks mit den Verfahrensschritten
10.1 eine tauchende Komponente (1) mit einer Querzentriervorrichtung (9) und einer Greifvorrichtung (10) wird mittels eines Kransystems so gegenüber dem Unterwasserkraftwerk positioniert, dass die Querzentriervorrichtung (9) durch ein Abstützen an der Stützstruktur (4) ein seitliches Zentrieren der tauchenden Komponente (1 ) relativ zu der Turbinen-Generatoreinheit (2) bewirkt;
10.2 nach dem seitlichen Zentrieren sichert die Greifvorrichtung (10) mittels eines beweglichen Klemmelements (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) die Turbinen- Generatoreinheit (2); und
10.3 nachfolgend hebt das Kransystem die tauchende Komponente (1 ) mit der gesicherten Turbinen-Generatoreinheit (2) aus der Stützstruktur (4) heraus.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Zentrierung mittels eines beweglichen Umfassungselements (11.1 , 11.2) erfolgt, das einen Teil der Stützstruktur (4) umschließt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die tauchende Komponente (1 ) von der Seite an das Unterwasserkraftwerk angenähert wird und das bewegliche Umfassungselement (11.1 , 11.2) der Querzentriervorrichtung (9) einen Teil der Stützstruktur (4) von der Seite aus umfasst und nachfolgend das Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) der Greifvorrichtung (10) das Gehäuse der Maschinengondel (5) der Turbinen-Generatoreinheit (2) des Unterwasserkraftwerks durch eine Umfassungsbewegung von unten sichert.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die tauchende Komponente (1 ) von oben an das Unterwasserkraftwerk angenähert wird und das bewegliche Umfassungselement (11.1 , 11.2) der Querzentriervorrichtung (9) durch eine Bewegung von oben einen Teil der Stützstruktur (4) umfasst und das bewegliche Klemmelement (13.1 , 13.2, 13.3, 13.4) das Gehäuse einer Maschinengondel (5) der Turbinen- Generatoreinheit (2) des Unterwasserkraftwerks durch eine von oben ausgehende, umschließende Bewegung sichert.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die tauchende Komponente (1 ) entlang eines Führungsseils (8.1 , 8.2) an das Unterwasserkraftwerk angenähert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Führungsseils (8.1 , 8.2) dauerhaft mit der Stützstruktur (4) verbunden ist und das andere Ende im Bedarfsfall von einem Ablageort am Meeresgrund über ein fernsteuerbares Auftriebssystem zur Meeresoberfläche angehoben wird.
PCT/EP2009/004830 2008-07-11 2009-07-04 Hubvorrichtung für die montage und den service eines unterwasserkraftwerks WO2010003596A1 (de)

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