WO2020038532A1 - Vorrichtung zum anordnen eines aufzugsystems und verfahren zum ausrichten der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum anordnen eines aufzugsystems und verfahren zum ausrichten der vorrichtung Download PDF

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WO2020038532A1
WO2020038532A1 PCT/DE2019/100755 DE2019100755W WO2020038532A1 WO 2020038532 A1 WO2020038532 A1 WO 2020038532A1 DE 2019100755 W DE2019100755 W DE 2019100755W WO 2020038532 A1 WO2020038532 A1 WO 2020038532A1
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WO
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frame
winch
horizontal direction
main
support
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100755
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ole Renner
Michael ZAVESKY
Jan Boesner
Torsten Müller
Robert HÖFNER
Michael Schramm
Original Assignee
WP Systems GmbH
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B9/16—Mobile or transportable lifts specially adapted to be shifted from one part of a building or other structure to another part or to another building or structure
    • B66B9/187—Mobile or transportable lifts specially adapted to be shifted from one part of a building or other structure to another part or to another building or structure with a liftway specially adapted for temporary connection to a building or other structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/50—Maintenance or repair
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F05B2230/61—Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a device for arranging an elevator system on a wall, in particular a device for driving on a rotor blade of a wind turbine.
  • the device has an elevator means, fastening means and holding elements arranged on a frame element.
  • the frame element is supported on the wall in a horizontal direction via a chassis.
  • the fastening means are each connected to the frame element via a mounting element.
  • the elevator means can be moved in a vertical direction by actuating the mounting elements designed as winches for the fastening means designed as support ropes.
  • the invention also relates to a method for aligning the device for arranging an elevator system on a wall.
  • Free-hanging elevator systems known from the prior art, such as access systems for rotor blades of wind energy plants, have a frame element formed from a supporting frame with an integrated impression frame for supporting the supporting frame with the elevator system on a facade or on a tower.
  • the impression frame is used to set a distance between the elevator system, for example as a working area on the rotor blade, and the facade or the tower of the wind turbine.
  • Walkable platforms or maintenance chambers for example enclosing the rotor blade, can be mounted on the support frame.
  • the access system In order to enable work on the rotor blade from the access system, the access system, in particular the maintenance chamber, must be moved to the correspondingly required distance between the work area on the rotor blade and a wall of a tower of the wind power installation, relative to the rotor blade.
  • the Access systems can perform various services, especially inspections, maintenance or repairs of rotor blades of wind turbines, effectively and safely.
  • Conventional impression frames are formed from side members that are attached to a body of the elevator system.
  • the longitudinal beams which are usually aligned parallel to one another, are arranged to extend from the tower or the facade at a certain angle.
  • the side members are connected to one another by a cross member arranged essentially orthogonally to the side members and are designed with a chassis which, in addition to supporting the impression frame or the elevator system, also enables the elevator system to be moved on the tower or on the facade.
  • the longitudinal members are each formed from one or more profiles which are arranged in a row in a longitudinal direction and connected to one another.
  • devices or systems known from the prior art for driving on a rotor blade of wind energy plants with the aid of steel cables and rope winches in the direction of a free end of the wind energy plant are pulled upwards in the vertical direction or by the latter lowered free end to allow working on the entire rotor blade from the access system.
  • the devices are each suspended from at least two, predominantly three suspension ropes, with each suspension rope also being assigned a safety rope.
  • the elevator means of the device is moved in the vertical direction by starting up the rope winches with the support ropes.
  • the rope winches are firmly connected to the frame element.
  • the safety ropes are arranged in a forceless manner through locking elements, also referred to as safety devices, which are also firmly connected to the frame element and, if the suspension cable breaks, take over the load otherwise taken up by the suspension cable.
  • Access systems with a 2-point suspension with a large extension of the imprint frame to bridge a large horizontal distance between the rotor blade and the tower and associated particularly large shifts in the center of gravity of the device tend to tilt in a vertically oriented plane.
  • the access systems with a 2-point suspension are therefore unsuitable for accessing particularly large wind turbines.
  • Lifting systems suspended on three suspension ropes are roped more stable than lifting systems with two suspension ropes.
  • Either all three support cables can be attached to the support frame or only two support cables can be attached to the support frame of the elevator means and a third support cable can be attached to the impression frame, in particular at the tower-side end of the impression frame.
  • the horizontal movement and movement of the device, in particular the elevator means relative to the tower, by means of the impression frame, makes it special the horizontal center of gravity of the entire device changed greatly, with particularly large shifts in the center of gravity occurring in access systems, which can bridge a large horizontal distance between the rotor blade and the tower. Since the dimensions of the wind turbines to be driven are getting larger, the driving system will have to bridge ever greater distances between the rotor blade and the tower in the future.
  • Access systems with a 3-point suspension in which all three support cables are attached to the support frame of the elevator means and thus with a small distance from each other, tend to a strong uneven distribution of the cable forces due to horizontal changes in the center of gravity, which in particular when extending and retracting the Imprint frame occur.
  • Access systems with a 3-point suspension in which two support cables are attached to the support frame of the elevator means and thus in the vicinity of the center of gravity, and a support cable to the preferably tower-side end of the impression frame must be designed with an extremely stable impression frame.
  • the total center of gravity of the access system is moved horizontally to the tower of the wind turbine by extending the impression frame, so that it is attached to the tower-side suspension with the suspension cable and the connection of the Carrying rope on the impression frame acting load is increased.
  • the increasing load leads to an increasing bending stress of the impression frame.
  • This type of access system is also unsuitable, especially with a large-size impression frame for bridging a large horizontal distance between the rotor blade and the tower, as is required in modern and future wind turbines.
  • the object of the invention is to provide and improve a device for arranging an elevator system, in particular a device for driving on a rotor blade of a wind turbine.
  • the device is intended to enable optimal load distribution with minimal loads on the support ropes, in particular a support rope attached to the impression frame, in order to specifically avoid a strong load acting on the impression frame.
  • the device should be designed to compensate for a change in the center of gravity also by moving movable masses, in order to prevent the device from swaying or even tilting when the center of gravity changes.
  • the device should be of simple construction and operability, as well as being inexpensive to manufacture and use.
  • the device should also have a minimal weight.
  • the object is achieved by a device according to the invention for arranging an elevator system on a wall, in particular a device for driving on a rotor blade of a wind energy installation.
  • the device has an elevator means arranged on a frame element, Fasteners and mounting elements.
  • the frame element is supported on the wall in a first horizontal direction by means of a chassis.
  • the fastening means are each connected to the frame element via a mounting element.
  • the elevator means is designed to be movable in a vertical direction by actuating the mounting elements designed as winches for the fastening means designed as support ropes.
  • the device has a system for adaptive load distribution. At least one cable winch is fixedly attached to the frame element as an auxiliary winch, while at least one further cable winch is arranged on the frame element as a main winch in the first horizontal direction so as to be displaceable relative to the frame element.
  • the cable winches there is a constant force distribution between a main support cable connected to the at least one main winch and an auxiliary support cable connected to the at least one auxiliary winch, in particular in the event of a change or
  • Shift of a position of a center of gravity of the device adjustable.
  • the first horizontal direction corresponds to a longitudinal direction of the device, in particular the frame element and the elevator means.
  • Lift means means, for example, a maintenance chamber of the drive unit of a rotor blade of a wind power plant.
  • an inclination of the device with respect to the first horizontal direction can be set. Varying the inclination of the device and thus the elevator means or the maintenance chamber in relation to the first horizontal direction serves primarily to adjust, in particular to maintain, a horizontal position.
  • the frame element has an impression frame and a support frame.
  • the impression frame is supported on the wall in the first horizontal direction and is designed to be movable in a vertical direction.
  • the Lifting means is connected to the impression frame via the supporting frame and is designed to be movable in the first horizontal direction by actuating the frame element.
  • a particular advantage of the invention is that the at least one cable winch is attached to the impression frame as an auxiliary winch and the at least one cable winch as main winch is arranged on the support frame so as to be displaceable in the first horizontal direction relative to the support frame.
  • the impression frame is formed from a cross member aligned in a second horizontal direction and two longitudinal members arranged spaced apart from one another via the cross member in the first horizontal direction.
  • the support frame with the elevator means is slidably mounted along the side members in the first horizontal direction, which is oriented orthogonally to the second horizontal direction.
  • the at least one auxiliary winch is preferably attached to the cross member of the impression frame.
  • the impression frame is preferably arranged within the support frame, at least two bearings being formed between the support frame and each side member for a relative movement of the support frame to the impression frame in a horizontal direction of movement.
  • drive units for moving the support frame relative to the impression frame are advantageously arranged in the area of the longitudinal beams of the impression frame on both sides of the support frame.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that a sensor for determining a force acting on the auxiliary winch and on the supporting cable is provided in the region of a connection of the auxiliary winch to the impression frame.
  • the sensor is preferably designed as a force sensor, in particular as a force measuring bolt.
  • at least two main winches are formed which are spaced apart from one another in the second horizontal direction.
  • a main winch is attached to the support frame in the area of one side member.
  • each main winch is arranged fastened to a slide element which is connected to the support frame so as to be displaceable in the first horizontal direction along the support frame.
  • the slide element is advantageously supported on the support frame by means of roller elements and / or sliding elements.
  • the system for adaptive load distribution is designed with at least one drive unit for displacing a slide element of a main winch in the first horizontal direction relative to the support frame, a drive unit being assigned to each slide element.
  • the drive unit is preferably designed as a spindle drive with a spindle and a drive element.
  • the spindle is aligned in the first horizontal direction and the drive element is arranged on the support frame.
  • the drive element is advantageously designed as an electric motor.
  • the main winch is connected to the slide element via an articulated connection.
  • the articulated connection is preferred with a first element for movably connecting the main winch to the slide element about an axis of rotation aligned in the first horizontal direction and with a second element designed for movably connecting the main winch to the slide element about an axis of rotation aligned in the second horizontal direction.
  • the auxiliary winch can advantageously be connected to the frame element via an articulated connection.
  • the articulated connection is formed with a first element for movably connecting the auxiliary winch to the impression frame about an axis of rotation aligned in the second horizontal direction and with a second element for movably connecting the auxiliary winch with the impression frame around an axis of rotation oriented in the first horizontal direction.
  • the object is also achieved by a method according to the invention for aligning a device for arranging an elevator system on a wall in a horizontal position.
  • At least one cable winch designed as a main winch is displaced in a first horizontal direction as a suspension point of a support cable designed as a main support cable on a frame element for a constant force distribution between the main support cable and an auxiliary support cable.
  • the device with the frame element and in particular the elevator means remains in a horizontal orientation when a position of a center of gravity changes.
  • a load distribution between the at least one main winch and the auxiliary winch is determined and thus monitored during operation and the arrangement of the device on the wall.
  • the force acting on the auxiliary winch, in particular acting in a vertical direction, is measured.
  • the position of the main winch as the point of suspension of the main support cable in the first horizontal direction on the frame element by moving a carriage element with the main winch arranged on the carriage element in a movement direction aligned in the first horizontal direction is changed.
  • the slide element is preferably displaced by actuating a drive motor of a drive unit.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that when an impression frame of the frame element is retracted, the elevator means is displaced in a horizontal direction of movement relative to the wall, and a center of gravity of the device and a point of suspension of the main winch on a support frame of the frame element relative to the elevator means in each case in a horizontal direction of movement the direction of movement of the elevator means.
  • the position of the center of gravity of the device and the suspension point of the main winch on the support frame are shifted to the wall.
  • the elevator means When the impression frame of the frame element is extended, the elevator means are moved away from the wall in a horizontal direction of movement and a center of gravity of the device and a point of suspension of the main winch on a support frame of the frame element relative to the elevator means are each shifted in a horizontal direction of movement against the direction of movement of the elevator means.
  • the position of the center of gravity of the device and the suspension point of the main winch on the support frame are shifted away from the wall.
  • an inclination of the elevator means about an axis running in a second horizontal direction is set by individually actuating and adjusting a rotational speed of the auxiliary winch.
  • the speed of rotation of the auxiliary winch is adjusted by changing the speed.
  • the inclination of the device is specifically related to the first horizontal direction and relates to a rotation of the device about the axis of rotation aligned in the second horizontal direction.
  • the elevator means is inclined by one in the first horizontal axis advantageously set by individual control and adjustment of a rotational speed of a main winch.
  • the speed of rotation of the main winch is adjusted by changing the speed.
  • the rotational speed of the corresponding main winch is preferably increased until the device reaches the horizontal position.
  • the device according to the invention and the method according to the invention have further advantageous properties:
  • Support ropes arranged on the stable support frame of the elevator essentially take over the entire support function, the auxiliary rope arranged on the impression frame, which reacts sensitively to loads, only takes on a minimal part of the support function and prevents instabilities of the device during an operation, adaptive load distribution enables production and simple implementation of devices with an impression frame with a large dimension, in particular for use in wind energy plants with a very large horizontal distance between the rotor blade and the tower,
  • 3a and 3b the device from FIG. 1 with the impression frame at least partially extended during the tilting process in a vertically oriented plane when the center of gravity of the device changes
  • Fig. 4e Articulated connection of the system in the area of
  • Impression frame with a sensor in a perspective view Impression frame with a sensor in a perspective view.
  • FIG. 1 shows a side view of a device 1 for arranging an elevator system, in particular an access system for a rotor blade of a wind turbine, with a frame element 3 and a system 10 for adaptive load distribution.
  • the device 1 is also provided with an elevator means 2 and 2 arranged on the support frame 3b of the frame element 3 a chassis 4 arranged on the impression frame 3a for supporting the device 1 on a wall 5.
  • the elevator means 2 is shown as a body or as a housing, for example a maintenance chamber or cell of the access system.
  • the impression frame 3a has, at a first end oriented towards the wall 5, the undercarriage 4 formed from various rolling elements.
  • the impression frame 3a thus enables the device 1 to be supported horizontally on the wall 5 by means of the rolling elements.
  • the wall 5, which is in particular tower-like, cylindrical or conical, is, for example, a component of a tower of the wind power installation.
  • the device 1 can be supported on the wall 5 and moved along the wall 5, mainly in the vertical direction y, via the rolling elements at the wall-side end of the impression frame 3a, preferably as wheels.
  • the rolling elements of the undercarriage 4 thus allow the device 1 to roll vertically along the tower-like wall 5.
  • An arrangement of the rolling elements at least in pairs increases the stability of the device 1 and prevents the device 1 from tipping about an axis aligned in the vertical direction y.
  • the device 1 has, on an upper side 6, in particular on the frame element 3, 3a, 3b, arranged folding elements 8, which are designed to receive fastening means 7.
  • a folding element 8 is assigned to each fastening means 7.
  • the device 1 is connected via at least two, in particular three, fastening means 7 designed as support ropes 7a, 7b, for example with attachment points formed in the region of the upper end of the rotor blade, not shown, the so-called profile root.
  • the folding elements 8 are advantageously designed as cable winches 8a, 8b, each support cable 7a, 7b being connected to the device 1 via a cable winch 8a, 8b.
  • the device 1 In the case of a configuration of the cable winches 8a, 8b as a drum winch, the device 1 is made by winding and unwinding the Support ropes 7a, 7b pulled up to the profile root in the vertical direction y and lowered from the profile root.
  • the device 1 is moved by passing the support cables 7a, 7b through.
  • the support cables 7a, 7b are connected to the wind power plant at upper ends, for example via cable thimbles.
  • the device 1 is moved without external drive machines, such as a crane, and thus under its own power.
  • Each support cable 7a, 7b is assigned a safety cable, which is arranged without force during regular operation of the device 1 by a locking device, locking device or safety device attached to the device 1. If the support cable 7a, 7b is destroyed, the safety cable assigned to the support cable 7a, 7b is locked within the locking device, so that the safety cable takes over the supporting function of the support cable 7a, 7b.
  • Two fastening means 7 designed as a flat supporting cables 7a are each arranged on the supporting frame 3b of the device 1 via a flat winch 8a. A substantial proportion of the weight of the device 1 is transmitted via the loose support cables 7a with the respective loose winches 8a.
  • the two winches are fixed to the side members of the support frame 3b.
  • the longitudinal beams of the support frame 3b like the longitudinal beams of the impression frame 3a, are spaced apart in the horizontal direction x and in a horizontal plane and aligned parallel to one another.
  • the horizontal plane is spanned by the directions x and z, which are aligned orthogonally to each other.
  • the longitudinal beams are spaced apart in the direction z.
  • a fastening means 7 designed as an auxiliary support rope 7b is attached to the tower-side end of the impression frame 3a of the device 1 via an auxiliary winch 8b.
  • the auxiliary support rope 7b and the associated auxiliary winch 8b serve not only to move the device 1 in the vertical direction y but also to stabilize the device 1 and also to prevent rotation of the device in a vertical plane spanned in the directions x and y.
  • the portion of the weight of the device 1 to be transmitted via the auxiliary support rope 7b and the auxiliary winch 8b can be minimal.
  • the device 1 can be designed, for example, with two main winches 8a, each with a nominal load of 1,000 kg, and an auxiliary winch 8b with a nominal load of 400 kg. His.
  • the system 10 for adaptive load distribution is designed such that the auxiliary winch 8b is always loaded in a range of the load between 200 kg and 400 kg.
  • the auxiliary winch 8b therefore not only performs a stabilizing function, but also a carrying function with a load of at least 200 kg.
  • the elevator means 2 is connected to the impression frame 3a via the support frame 3b, the impression frame 3a being arranged in the support frame 3b in a guided manner.
  • the support frame 3b of the elevator means 2 receives longitudinal members of the impression frame 3a.
  • the support frame 3b is guided on the longitudinal beams of the impression frame 3b in a way that minimizes friction.
  • bearings are arranged, which are advantageously designed as roller bearings and a relative movement between the elevator means 2 with the support frame 3b and the impression frame 3a resting on the wall 5 via the trolley 4 in a substantially horizontal Allow direction x extending direction of movement 9.
  • the elevator means 2 can thus be displaced in particular in the horizontal direction x with minimal friction, wherein the distance a between the elevator means 2, specifically between the surface of the elevator means 2 oriented towards the wall 5, and the wall 5 can be varied and adjusted.
  • drive elements are arranged on the support frame 3b, which preferably each also have an electric motor.
  • the elevator means 2 is moved by means of the drive elements in the direction of movement 9 along the longitudinal beams of the impression frame 3a in the horizontal direction x in translation.
  • the cable winches 8a as suspension points of the main support cables 7a on Support frames 3b are designed to be displaceable in the horizontal direction x in order to ensure, in particular, a constant force distribution between the main support cables 7a and the auxiliary support cable 7b by means of the displacement of the suspension points.
  • an angle of inclination of the elevator means 2 about an axis of rotation aligned in the horizontal direction z can be compensated or varied during the travel process of the device 1.
  • the position of the cable winches 8a as suspension points of the main support ropes 7a in the horizontal direction x which is defined in each case as the horizontal distance b between the suspension point of the cable winch 8a on the support frame 3b and the wall 5, is in a fixed relationship to the horizontal position of the impression frame 3a, in particular of the elevator means 2, which is defined as the distance a between the elevator means 2, specifically between the surface of the elevator means 2 oriented towards the wall 5, and the wall 5.
  • the main winches 8a are each mounted on a slide element 11 which is movable in the horizontal direction x and which is movable, for example, by means of rolling elements or sliding elements on the support frame 3b is supported.
  • the slide elements 11 are preferably driven in a controlled manner by belt drives, spindle drives or rack drives.
  • the main winches 8a are each movably attached to the slide element 11 in such a way that the main winch 8a in FIG Direction of the support cable 7a.
  • the main winches 8a are consequently coupled to a slide element 11 so as to be rotatable about an axis of rotation extending in the horizontal directions x and z.
  • the position of the main winches 8a as suspension points of the main support ropes 7a in the horizontal direction x is always chosen such that the horizontal position of the center of gravity 13 of the device 1 changes every time the impression frame 3a is deflected and thus at every distance a of the elevator means 2 from the wall 5 is formed in the area of the main winches 8a and thus a significant proportion of the weight is transmitted via the main winches 8a and the main support cables 7a.
  • the center of gravity 13 of the entire device 1 is always arranged in the horizontal direction x between the suspension point of the auxiliary winch 8b on the imprint frame 3a and the suspension points of the two main winches 8a, which also applies to the most unfavorable position of the variable masses as a payload.
  • the device 1 is also stable in any arrangement and cannot tilt about an axis running in the direction z within the vertical plane spanned by the directions x and y.
  • the device 1 has a dead weight, also referred to as an empty weight, and a weight due to a payload, such as people or tools. Since the distribution of the empty mass of the device 1 is known for each traffic condition, the center of gravity of the empty device 1 can be calculated precisely. However, the payload can be located anywhere in the maintenance chamber and is therefore a variable mass.
  • the center of gravity 13 as the overall center of gravity of the device 1 is always arranged between the suspension point of the auxiliary winch 8b on the imprint frame 3a and the suspension points of the two main winches 8a, including the payload in the horizontal direction x.
  • the auxiliary winch 8b attached to the tower-side end of the impression frame 3a for connecting the auxiliary support rope 7b to the impression frame 3a is fixedly connected to the impression frame 3a at a predetermined position. So that is the auxiliary winch 8b is not displaceably fixed to the impression frame 3a in comparison to the main winches 8a, in particular in the horizontal direction x. In this case, however, the auxiliary winch 8b is arranged such that it can move on the impression frame 3a in such a way that the auxiliary winch 8b is always aligned in a torque-free manner in the direction of the supporting cable 7b. The auxiliary winch 8b is consequently coupled to the impression frame 3a so that it can be rotated about an axis of rotation extending in the horizontal directions x and z.
  • a sensor 14 in particular a load sensor or force sensor, for example in the form of a force measuring bolt, is also provided for the continuous measurement of a force acting on the auxiliary winch 8b, especially acting in the vertical direction y.
  • the device 1 from FIG. 1 with retracted impression frame 3a, according to FIG. 2a, and extended impression frame 3a, according to FIG. 2b, and thus different distances ai, a 2 of the elevator means 2 to the wall 5 and respectively different distances bi, b 2 of the suspensions of the main winches 8a to the wall 5 are shown.
  • Identical elements of the device 1 are subsequently provided with the same reference symbols.
  • the retracted impression frame 3a is understood to mean that the impression frame 3a has a state of slight expansion, in particular in the horizontal direction x, and the elevator means 2 is arranged closer to the wall 5 in the horizontal direction x at a distance ai than in a state of Imprint frame 3a with a larger extent, wherein the impression frame 3a is extended.
  • the distance ai of the elevator means 2 to the wall 5 with the impression frame 3a retracted is therefore smaller than the distance a 2 of the elevator means 2 to the wall 5 with the impression frame 3a extended.
  • the distance b, bi, b 2 When changing the distance a, ai, a 2 and thus the different lengths or expansions of the impression frame 3a changes each also the distance b, bi, b 2 of the suspensions of the main winches 8a to the wall 5. As can be seen from a comparison of FIGS. 2a and 2b, the distance b, bi, b 2 also increases with the extension of the impression frame 3a. However, the distances b, bi, b 2 are changed to a lesser extent than the distances a, ai, a 2.
  • the different change in the distances a, ai, a 2 compared to the distances b, bi, b 2 is determined by the in Horizontal direction x slidable suspension of the main winches 8a on the carriage element 11 movable in the direction of movement 12 guaranteed.
  • the positions of the cable winches 8a as suspension points of the main support cables 7a are changed in the horizontal direction x on the support frame 3b with the slide elements 11.
  • the center of gravity 13 of the device 1 becomes in relation to the elevator means 2 shifted in the direction of movement 15.
  • the direction of movement 15 of the center of gravity 13 of the device 1 with respect to the elevator means 2 and the direction of movement 9 of the elevator means 2 in the horizontal direction x are oriented opposite to each other.
  • the position of the center of gravity 13 of the device 1 also shifts towards the wall 5, but the process of shifting the center of gravity 13 of the device 1 is slower than the process of reducing the distance ai.
  • the suspension points of the main winches 8a on the support frame 3b are changed in the horizontal direction x in relation to the elevator means 2 in the direction of movement 12.
  • the direction of movement 15 of the Center of gravity 13 of the device 1 and the direction of movement 12 of the slide elements 11 as suspension points of the main winches 8a on the support frame 3b in the horizontal direction x run in the same direction to one another, so that the position of the slide element 11 is also shifted towards the wall 5, but the process of moving the slide element 11 to the wall 5 is slower than the process of reducing the distance ai and the slide element 11 is displaced in the direction of movement 12 with the elevator means 2 in relation to the support frame 3b.
  • a defined ratio a / b results in each case in order to absorb the load originating from the device 1 predominantly via the main support cables 7a and the auxiliary support cable 7b and thus the impression frame 3a only minimally strain.
  • 3a and 3b shows the device 1 from FIG. 1 with the impression frame 3a at least partially extended during the process of Tilting in a vertical plane spanned by the directions x and y about an axis running in the horizontal direction z, in particular also when the position of the center of gravity 13 of the device 1 changes.
  • the device 1 With the movement of the support cables 7a, 7b in the directions of movement 16, 17, the device 1 is primarily pulled up in the vertical direction y up to the profile root of the rotor blade or is lowered from the profile root in opposite directions of movement.
  • the inclination of the device 1, in particular the elevator means 2 can be controlled with the design of the system 10 for adaptive load distribution.
  • the inclination about the axis running in the horizontal direction z, also referred to as the transverse direction of the device 1 is adjusted by individually controlling or adjusting the rotational speed of the auxiliary winch 8b.
  • the rotation speed of the auxiliary winch 8b is reduced in an arrangement of the device 1 according to FIG.
  • the rotation speed of the auxiliary winch 8b is increased until the Device 1 has reached the horizontal position again.
  • the rotational speed of the auxiliary winch 8b is adjusted by means of the change in the rotational speed, which determines the feed speed of the device 1 in the vertical direction y.
  • an inclination about an axis running in the horizontal direction x can be controlled by individually controlling or adapting the rotational speed of one of the main winches 8a.
  • the rotational speed of the corresponding main winch 8a is increased until the device 1 has reached the horizontal position.
  • the control which automatically regulates the respective inclination of the device 1, is integrated within the device 1. As soon as a limit value for the inclination is reached or exceeded, the control system adjusts the rotational speed of the corresponding cable winch 8a, 8b in order to restore the horizontal position of the device 1.
  • the auxiliary winch 8b is designed with a frequency converter, so that the rotational speed can be variably controlled.
  • the main winches 8a can each have a frequency converter.
  • FIG. 4a shows the frame element 3 with the support frame 3b and the impression frame 3a and the system 10 for adaptive load distribution of the device 1 from FIG. 1 in a side view.
  • the impression frame 3a is at least partially extended.
  • the frame element 3 can be extended in the horizontal direction x.
  • the frame element 3 On the side oriented upwards in the vertical direction y, the frame element 3 has the mounting elements 8, which are designed as winches 8a, 8b, for receiving the fastening means, not shown, designed as suspension cables.
  • the two main winches 8a are arranged on the support frame 3b of the frame element 3 as suspension points of the main support ropes so as to be displaceable in the horizontal direction x, while the one auxiliary winch 8b is fixed in the region of the first end of the impression frame 3a.
  • the main winches 8a are each mounted on the support frame 3b via a slide element 11 which can be moved in the direction of movement 12.
  • the slide elements 11 are each driven by a drive unit 18 with a drive motor 20, in particular an electric motor.
  • the Drive unit 18, which is also shown in FIGS. 4b and 4c as a detailed view of the system 10, in particular the area of the support frame 3b, in a side view and a perspective view, is designed with a spindle drive with a spindle 19, which from the drive motor 20 into a Rotation is offset about the longitudinal axis.
  • the drive motor 20 is fixedly connected to the support frame 3b.
  • the direction of movement 12 of the slide element 11 is predetermined with the direction of rotation of the spindle 19, the slide elements 11 being able to be moved in a range of approximately 1.2 m along the longitudinal beams of the support frame 3b.
  • the spindle drive having a high reduction ratio
  • the spindle 19 can be driven by a drive motor 20, in particular a direct current electric motor with, for example, a gear module that converts 100: 1.
  • the spindle 19 can be driven with very small and therefore lightweight electric motors.
  • the slide elements 11 which can be displaced between two end positions are supported in the vertical direction y by means of rolling elements 21 on the support frame 3b, while the lateral guidance of the slide elements 11 on the support frame 3b is ensured in a space-saving manner by means of sliding elements, not shown.
  • locking means for example wedges, are arranged on the support frame 3b, which, in the event of failure of the spindle drive or other mechanical elements of the drive unit 18, brakes or stops and fixes the slide element 11 in the respective end position.
  • the main winches 8a are also each mounted on the slide element 11 via an articulated connection 22.
  • a first element 22a of the articulated connection 22 enables the main winch 8a to rotate about an axis of rotation aligned in the horizontal direction x, while a second element 22b of the articulated connection 22 ensures a rotational movement of the main winch 8a about an axis of rotation extending in the horizontal direction z.
  • the auxiliary winch 8b fixed in the area of the first end of the impression frame 3a In contrast to the main winches 8a, it is immovably connected to the impression frame 3a at a predetermined position, which is also shown in FIG. 4d as a detailed view of the system 10, in particular the area of the impression frame 3a, in a perspective view.
  • the auxiliary winch 8b is arranged on a cross member of the impression frame 3a which connects the longitudinal members of the impression frame 3a which are oriented in the x direction, is arranged substantially orthogonally to the longitudinal members and is therefore oriented in the z direction.
  • the auxiliary winch 8b is preferably fastened in the middle between the side members on the cross member.
  • the auxiliary winch 8b is mounted on the imprint frame 3a via an articulated connection 23.
  • a first element 23a of the articulated connection 23 enables the auxiliary winch 8b to rotate about an axis of rotation aligned in the horizontal direction z, while a second element 23b of the articulated connection 23 ensures a rotational movement of the auxiliary winch 8b about an axis of rotation extending in the horizontal direction x.
  • the one arranged in the area of the suspension of the auxiliary winch 8b on the impression frame 3a, in particular in the area of the articulated connection 23, and designed as a force sensor, for example in the form of a force measuring bolt for the continuous measurement of a force acting on the auxiliary winch 8b, especially acting in the vertical direction y Sensor 14 is used to monitor the load distribution between the main winches 8a and the auxiliary winch 8b during the operation and arrangement of the device 1 on the wind turbine.
  • the sensor 14 and thus the measurement of the force acting in the vertical direction y is advantageously coupled to the control of the device 1, so that In particular when certain critical limit values of various parameters are reached, certain operating commands can be excluded in order to avoid dangerous situations.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung. Die Vorrichtung (1) weist ein an einem Rahmenelement (3) angeordnetes Aufzugmittel (2), Befestigungsmittel (7) und Halterungselemente (8) auf. Das Rahmenelement (3) ist über ein Fahrwerk (4) in einer horizontalen Richtung (x) an der Wandung (5) abgestützt angeordnet. Die Befestigungsmittel (7) sind jeweils über ein Halterungselement (8) mit dem Rahmenelement (3) verbunden. Das Aufzugmittel (2) ist durch Betätigen der als Seilwinden (8a, 8b) ausgebildeten Halterungselemente (8) der als Tragseile (7a, 7b) ausgebildeten Befestigungsmittel (7) in einer vertikalen Richtung (y) bewegbar ausgebildet. Die Vorrichtung (1) weist zudem ein System (10) zum adaptiven Lastverteilen auf. Dabei ist mindestens eine Seilwinde (8b) als Hilfswinde am Rahmenelement (3) befestigt, während mindestens eine Seilwinde (8a) als Hauptwinde in der horizontalen Richtung (x) relativ zum Rahmenelement (3) verschiebbar am Rahmenelement (3) derart angeordnet ist, dass bei einer Verschiebung eines Schwerpunkts (13) der Vorrichtung (1) eine konstante Kraftverteilung zwischen einem mit der mindestens einen Hauptwinde verbundenen Haupttragseil (7a) und einem mit der mindestens einen Hilfswinde verbundenen Hilfstragseil (7b) einstellbar ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Ausrichten einer Vorrichtung (1) zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung in einer Horizontallage.

Description

Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems und Verfahren zum Ausrichten der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung, insbesondere eine Vorrichtung zum Befahren eines Rotorblattes einer Windenergieanlage. Die Vorrichtung weist ein an einem Rahmenelement angeordnetes Aufzugmittel, Befestigungsmittel und Halterungselemente auf. Das Rahmenelement ist über ein Fahrwerk in einer horizontalen Richtung an der Wandung abgestützt angeordnet. Die Befestigungsmittel sind jeweils über ein Halterungselement mit dem Rahmenelement verbunden. Das Aufzugmittel ist durch Betätigen der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente für die als Tragseile ausgebildeten Befestigungsmittel in einer vertikalen Richtung bewegbar.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Ausrichten der Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung.
Aus dem Stand der Technik bekannte frei hängende Aufzugsysteme, wie Befahranlagen für Rotorblätter von Windenergieanlagen, weisen einen aus einem Tragrahmen mit einem integrierten Abdruckrahmen ausgebildetes Rahmenelement zum Abstützen des Tragrahmens mit dem Aufzugsystem an einer Fassade oder an einem Turm auf. Der Abdruckrahmen dient dabei dem Einstellen eines Abstands zwischen dem Aufzugsystem, beispielsweise als Arbeitsbereich am Rotorblatt, und der Fassade oder dem Turm der Windenergieanlage. Auf dem Tragrahmen können begehbare, beispielsweise das Rotorblatt umschließende, Plattformen beziehungsweise Wartungskammern montiert sein. Um ein Arbeiten am Rotorblatt von der Befahranlage aus zu ermöglichen, muss die Befahranlage, insbesondere die Wartungskammer, auf die entsprechend erforderliche Distanz zwischen dem Arbeitsbereich am Rotorblatt und einer Wandung eines Turms der Windenergieanlage, relativ zum Rotorblatt bewegt werden. Mittels der Befahranlagen können verschiedene Services, speziell Inspektionen, Wartungen oder Reparaturen von Rotorblättern von Windenergieanlagen, effektiv und sicher durchgeführt werden.
Herkömmliche Abdruckrahmen sind aus Längsträgern, welche an einem Korpus des Aufzugsystems befestigt sind, ausgebildet. Die zumeist parallel zueinander ausgerichteten Längsträger sind sich vom Turm oder der Fassade aus in einem bestimmten Winkel erstreckend angeordnet. Am turmseitigen Ende der Längsträger sind die Längsträger durch einen im Wesentlichen orthogonal zu den Längsträgern angeordneten Querträger miteinander verbunden und mit einem Fahrwerk ausgebildet, welches neben dem Abstützen des Abdruckrahmens beziehungsweise des Aufzugsystems auch ein Bewegen des Aufzugsystems am Turm oder an der Fassade ermöglicht. Die Längsträger sind jeweils aus einem oder mehreren, in einer Längsrichtung in Reihe zueinander angeordneten und miteinander verbundenen Profilen ausgebildet.
Zudem sind aus dem Stand der Technik frei hängende Aufzugsysteme bekannt, bei welchen die Längsträger des Abdruckrahmens beziehungsweise des Tragrahmens aus teleskopierbaren Profilen ausgebildet sind. So geht aus der DE 10 2010 060 639 A1 eine Arbeitsbühnenanlage für die vollumfängliche Befahrung von Rotorblättern von Windenergieanlagen hervor. Die Arbeitsbühne weist eine Trageinrichtung und eine Verstelleinrichtung auf. Die Trageinrichtung ist an einem Kranseil eines Lastkranes angehängt, in vertikaler Richtung entlang des Rotorblattes beweglich. Die Arbeitsbühne ist mit der Verstelleinrichtung am Turm der Windenergieanlage abgestützt und in einem horizontalen Abstand zum Turm durch einen Führungsausleger veränderbar angeordnet. Mit der als Teleskop mit einem hydraulischen Antrieb ausgebildeten Verstelleinrichtung ist die Arbeitsbühne in horizontaler Richtung positionierbar.
Des Weiteren werden aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen oder Anlagen zum Befahren eines Rotorblattes von Windenergieanlagen mit Hilfe von Stahlseilen und Seildurchlaufwinden in Richtung eines freien Endes der Windenergieanlage in vertikaler Richtung nach oben gezogen oder von dem freien Ende aus herabgelassen, um ein Arbeiten am gesamten Rotorblatt von der Befahranlage aus zu ermöglichen. Die Vorrichtungen sind dabei jeweils an mindestens zwei, überwiegend drei Tragseilen aufgehängt, wobei jedem Tragseil zusätzlich ein Sicherungsseil zugeordnet ist.
Das Aufzugmittel der Vorrichtung wird durch Inbetriebnehmen der Seildurchlaufwinden mit den Tragseilen in vertikaler Richtung bewegt. Die Seildurchlaufwinden sind fest mit dem Rahmenelement verbunden. Die Sicherungsseile sind im Normalbetrieb der Befahranlage kraftlos durch auch als Fangvorrichtungen bezeichnete Arretierelemente hindurchgeführt angeordnet, welche ebenfalls fest mit dem Rahmenelement verbunden sind und bei einem Reißen des Tragseils die ansonsten vom Tragseil aufgenommene Last übernehmen.
An zwei Tragseilen aufgehangene Befahranlagen, bei welchen die Tragseile zumeist am Tragrahmen des Aufzugmittels befestigt sind, neigen zum Schwanken, sobald sich die Schwerpunktlage der Vorrichtung durch Verschieben beweglicher Massen, wie Personen oder mobil an der Vorrichtung angeordneter Elemente, verändert. Befahranlagen mit einer 2-Punkt- Aufhängung mit großer Ausdehnung des Abdruckrahmens zum Überbrücken einer großen horizontalen Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm und damit verbunden besonders großen Verschiebungen der Schwerpunktlage der Vorrichtung neigen zum Kippen in einer vertikal ausgerichteten Ebene. Die Befahranlagen mit einer 2-Punkt-Aufhängung sind folglich für eine Befahrung besonders großer Windenergieanlagen ungeeignet.
An drei Tragseilen aufgehangene Befahranlagen sind im Vergleich zu Befahranlagen mit zwei Tragseilen stabiler angeseilt. Dabei können entweder alle drei Tragseile am Tragrahmen oder lediglich zwei Tragseile am Tragrahmen des Aufzugmittels und ein drittes Tragseil am Abdruckrahmen, insbesondere am turmseitigen Ende des Abdruckrahmens, befestigt sein.
Durch das horizontale Bewegen und Verfahren der Vorrichtung, insbesondere des Aufzugmittels relativ zum Turm, mittels des Abdruckrahmens wird speziell die horizontale Schwerpunktlage der Gesamtvorrichtung stark verändert, wobei besonders große Verschiebungen des Schwerpunktes bei Befahranlagen auftreten, welche eine große horizontale Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm überbrücken können. Da die Ausdehnungen der zu befahrenden Windenergieanlagen stets größer werden, sind mittels der Befahranlage zukünftig immer größere Abstände zwischen dem Rotorblatt und dem Turm zu überbrücken.
Auch bei einer Befahranlage mit drei Tragseilen, auch als eine Befahranlage mit einer 3-Punkt-Aufhängung bezeichnet, kann es beim Befahren von Anlagen mit großer zu überbrückender horizontaler Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm sowie beim Verschieben beweglicher Massen zu einer starken Veränderung beziehungsweise Verschiebung der Schwerpunktlage der Vorrichtung sowie einer Verteilung der Masse unter den Tragseilen und damit zu starken Lastüberhöhungen an einzelnen Tragseilen kommen. Die Tragseile, deren Anbindungen am Rahmenelement, die zu jedem Tragseil zugeordneten Seilwinden sowie die Sicherungsseile und die zu den Sicherungsseilen zugeordneten Arretierelemente müssen jeweils auf die ungünstigste Schwerpunktlage und die damit verbundene Ungleichverteilung der Seilkräfte ausgelegt sein.
Dabei neigen Befahranlagen mit einer 3-Punkt-Aufhängung, bei welchen alle drei Tragseile am Tragrahmen des Aufzugmittels und damit mit jeweils geringem Abstand zueinander befestigt sind, zu einer starken Ungleichverteilung der Seilkräfte infolge von horizontalen Veränderungen der Schwerpunktlage, welche insbesondere beim Ausfahren und Einfahren des Abdruckrahmens auftreten. Befahranlagen mit einer 3-Punkt-Aufhängung, bei welchen zwei Tragseile am Tragrahmen des Aufzugmittels und damit in der Nähe des Schwerpunktes sowie ein Tragseil am vorzugsweise turmseitigen Ende des Abdruckrahmens befestigt sind, müssen zum einen mit einem äußerst stabilen Abdruckrahmen ausgebildet sein. Beispielsweise wird der Gesamtschwerpunkt der Befahranlage durch Ausfahren des Abdruckrahmens in horizontaler Richtung zum Turm der Windenergieanlage verschoben, sodass die auf die turmseitige Aufhängung mit dem Tragseil und der Anbindung des Tragseils am Abdruckrahmen wirkende Last vergrößert wird. Die zunehmende Last führt zu einer größer werdenden Biegebeanspruchung des Abdruckrahmens. Damit ist auch diese Bauweise einer Befahranlage, speziell mit einem Abdruckrahmen großer Ausdehnung zum Überbrücken einer großen horizontalen Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm, wie bei modernen und zukünftigen Windenergieanlagen erforderlich, ungeeignet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung und Verbesserung einer Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems, insbesondere einer Vorrichtung zum Befahren eines Rotorblattes einer Windenergieanlage. Die Vorrichtung soll eine optimale Lastverteilung mit minimalen Lasten an den Tragseilen, insbesondere eines am Abdruckrahmen befestigten Tragseils, ermöglichen, um speziell ein Wirken einer starken Last auf den Abdruckrahmen zu vermeiden. Dabei soll es möglich sein, Vorrichtungen mit einem Abdruckrahmen mit großer Abmessung, insbesondere für einen Einsatz an Windenergieanlagen mit sehr großer horizontaler Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm, auszubilden. Zudem soll die Vorrichtung derart ausgebildet sein, eine Veränderung der Schwerpunktlage auch durch Verschieben beweglicher Massen auszugleichen, um ein Schwanken oder gar Kippen der Vorrichtung bei einer Veränderung der Schwerpunktlage zu vermeiden. Die Vorrichtung soll einfach aufgebaut und betreibbar sowie kostengünstig herzustellen und einzusetzen sein. Die Vorrichtung soll zudem ein minimales Gewicht aufweisen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand und das Verfahren mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung, insbesondere eine Vorrichtung zum Befahren eines Rotorblattes einer Windenergieanlage, gelöst. Die Vorrichtung weist ein an einem Rahmenelement angeordnetes Aufzugmittel, Befestigungsmittel und Halterungselemente auf. Das Rahmenelement ist über ein Fahrwerk in einer ersten horizontalen Richtung an der Wandung abgestützt angeordnet. Die Befestigungsmittel sind jeweils über ein Halterungselement mit dem Rahmenelement verbunden. Das Aufzugmittel ist durch Betätigen der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente für die als Tragseile ausgebildeten Befestigungsmittel in einer vertikalen Richtung bewegbar ausgebildet.
Nach der Konzeption der Erfindung weist die Vorrichtung ein System zum adaptiven Lastverteilen auf. Dabei ist mindestens eine Seilwinde als Hilfswinde feststehend am Rahmenelement befestigt, während mindestens eine weitere Seilwinde als Hauptwinde in der ersten horizontalen Richtung relativ zum Rahmenelement verschiebbar am Rahmenelement angeordnet ist. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Seilwinden ist eine konstante Kraftverteilung zwischen einem mit der mindestens einen Hauptwinde verbundenen Haupttragseil und einem mit der mindestens einen Hilfswinde verbundenen Hilfstragseil, insbesondere bei einer Veränderung oder
Verschiebung einer Lage eines Schwerpunkts der Vorrichtung, einstellbar.
Die erste horizontale Richtung entspricht einer Längsrichtung der Vorrichtung, insbesondere des Rahmenelements und des Aufzugmittels. Unter dem
Aufzugmittel ist beispielsweise eine Wartungskammer der Befahreinheit eines Rotorblattes einer Windenergieanlage zu verstehen.
Zudem ist eine Neigung der Vorrichtung bezogen auf die erste horizontale Richtung einstellbar. Das Variieren der Neigung der Vorrichtung und damit des Aufzugmittels beziehungsweise der Wartungskammer bezogen auf die erste horizontale Richtung dient vor allem dem Einstellen, insbesondere dem Beibehalten, einer Horizontallage.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Rahmenelement einen Abdruckrahmen und einen Tragrahmen auf. Der Abdruckrahmen ist über das Fahrwerk in der ersten horizontalen Richtung an der Wandung abgestützt angeordnet und in einer vertikalen Richtung bewegbar ausgebildet. Das Aufzugmittel ist über den Tragrahmen mit dem Abdruckrahmen verbunden und durch Betätigen des Rahmenelements in der ersten horizontalen Richtung bewegbar ausgebildet.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die mindestens eine Seilwinde als Hilfswinde am Abdruckrahmen befestigt ist und die mindestens eine Seilwinde als Hauptwinde in der ersten horizontalen Richtung relativ zum Tragrahmen verschiebbar am Tragrahmen angeordnet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abdruckrahmen aus einem in einer zweiten horizontalen Richtung ausgerichteten Querträger und zwei zueinander über den Querträger beabstandet in der ersten horizontalen Richtung ausgerichtet angeordnete Längsträger ausgebildet. Dabei ist der Tragrahmen mit dem Aufzugmittel entlang der Längsträger in der ersten horizontalen Richtung, welche orthogonal zur zweiten horizontalen Richtung ausgerichtet ist, verschiebbar gehaltert angeordnet.
Die mindestens eine Hilfswinde ist vorzugsweise am Querträger des Abdruckrahmens befestigt.
Der Abdruckrahmen ist bevorzugt innerhalb des Tragrahmens geführt angeordnet, wobei zwischen dem Tragrahmen und jedem Längsträger mindestens zwei Lager für eine Relativbewegung des Tragrahmens zum Abdruckrahmen in einer horizontalen Bewegungsrichtung ausgebildet sind. Zudem sind im Bereich der Längsträger des Abdruckrahmens beiderseits des Tragrahmens vorteilhaft Antriebseinheiten zum Bewegen des Tragrahmens relativ zum Abdruckrahmen angeordnet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass im Bereich einer Anbindung der Hilfswinde am Abdruckrahmen ein Sensor zum Bestimmen einer an der Hilfswinde und am Tragseil angreifenden Kraft vorgesehen ist. Der Sensor ist vorzugsweise als ein Kraftsensor, insbesondere als ein Kraftmessbolzen, ausgebildet. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mindestens zwei Hauptwinden ausgebildet sind, welche in der zweiten horizontalen Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Dabei ist jeweils eine Hauptwinde im Bereich eines Längsträgers am Tragrahmen befestigt. Daraus ergibt sich ein System zum adaptiven Lastverteilen mit einer Drei-Punkt-Aufhängung, insbesondere eine Vorrichtung zum Befahren eines Rotorblattes einer Windenergieanlage mit einer Drei-Punkt-Aufhängung, bei welcher zwei Tragseile am Tragrahmen und ein Tragseil am insbesondere wandungsseitigen Ende des Abdruckrahmens angeordnet sind.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jede Hauptwinde an einem Schlittenelement befestigt angeordnet, welches in der ersten horizontalen Richtung am Tragrahmen entlang verschiebbar mit dem Tragrahmen verbunden ist. Das Schlittenelement ist jeweils vorteilhaft über Rollenelemente und/oder Gleitelemente am Tragrahmen abgestützt gelagert.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das System zum adaptiven Lastverteilen mit mindestens einer Antriebseinheit zum Verschieben eines Schlittenelements einer Hauptwinde in der ersten horizontalen Richtung relativ zum Tragrahmen ausgebildet, wobei jedem Schlittenelement eine Antriebseinheit zugeordnet ist.
Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein Spindelantrieb mit einer Spindel und einem Antriebselement ausgebildet. Dabei ist die Spindel in der ersten horizontalen Richtung ausgerichtet und das Antriebselement ist am Tragrahmen angeordnet. Das Antriebselement ist vorteilhaft als ein Elektromotor ausgebildet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Hauptwinde über eine Gelenkverbindung mit dem Schlittenelement verbunden ist. Dabei ist die Gelenkverbindung bevorzugt mit einem ersten Element zum beweglichen Verbinden der Hauptwinde mit dem Schlittenelement um eine in der ersten horizontalen Richtung ausgerichtete Drehachse und mit einem zweiten Element zum beweglichen Verbinden der Hauptwinde mit dem Schlittenelement um eine in der zweiten horizontalen Richtung ausgerichtete Drehachse ausgebildet.
Die Hilfswinde kann vorteilhaft über eine Gelenkverbindung mit dem Rahmenelement verbunden sein. Dabei ist die Gelenkverbindung mit einem ersten Element zum beweglichen Verbinden der Hilfswinde mit dem Abdruckrahmen um eine in der zweiten horizontalen Richtung ausgerichtete Drehachse und mit einem zweiten Element zum beweglichen Verbinden der Hilfswinde mit dem Abdruckrahmen um eine in der ersten horizontalen Richtung ausgerichtete Drehachse ausgebildet.
Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausrichten einer Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung in einer Horizontallage gelöst. Dabei wird mindestens eine als eine Hauptwinde ausgebildete Seilwinde als Aufhängungspunkt eines als ein Haupttragseil ausgebildeten Tragseils an einem Rahmenelement für eine konstante Kraftverteilung zwischen dem Haupttragseil und einem Hilfstragseil in einer ersten horizontalen Richtung verschoben.
Während der Horizontallage der Vorrichtung verbleibt die Vorrichtung mit dem Rahmenelement und insbesondere dem Aufzugmittel bei einer Veränderung einer Lage eines Schwerpunkts in einer horizontalen Ausrichtung.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird während des Betriebes und der Anordnung der Vorrichtung an der Wandung eine Lastverteilung zwischen der mindestens einen Hauptwinde und der Hilfswinde mit einem Sensor bestimmt und damit überwacht. Dabei wird die an der Hilfswinde angreifende, insbesondere in einer vertikalen Richtung wirkende Kraft gemessen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Position der Hauptwinde als Aufhängungspunkt des Haupttragseils in der ersten horizontalen Richtung am Rahmenelement durch Verschieben eines Schlittenelements mit der am Schlittenelement angeordneten Hauptwinde in einer in der ersten horizontalen Richtung ausgerichteten Bewegungsrichtung verändert. Das Schlittenelement wird vorzugsweise durch Betätigen eines Antriebsmotors einer Antriebseinheit verschoben.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass beim Einfahren eines Abdruckrahmens des Rahmenelements das Aufzugmittel in einer horizontalen Bewegungsrichtung zur Wandung verschoben und ein Schwerpunkt der Vorrichtung sowie ein Aufhängungspunkt der Hauptwinde an einem Tragrahmen des Rahmenelements bezogen auf das Aufzugmittel jeweils in einer horizontalen Bewegungsrichtung entgegen der Bewegungsrichtung des Aufzugmittels verlagert werden. Dabei werden die Lage des Schwerpunktes der Vorrichtung und der Aufhängungspunkt der Hauptwinde am Tragrahmen zur Wandung verschoben. Beim Ausfahren des Abdruckrahmens des Rahmenelements werden das Aufzugmittel in einer horizontalen Bewegungsrichtung von der Wandung weg verschoben und ein Schwerpunkt der Vorrichtung sowie ein Aufhängungspunkt der Hauptwinde an einem Tragrahmen des Rahmenelements bezogen auf das Aufzugmittel jeweils in einer horizontalen Bewegungsrichtung entgegen der Bewegungsrichtung des Aufzugmittels verlagert. Dabei werden die Lage des Schwerpunktes der Vorrichtung und der Aufhängungspunkt der Hauptwinde am Tragrahmen von der Wandung weg verschoben.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Neigung des Aufzugmittels um eine in einer zweiten horizontalen Richtung verlaufende Achse durch ein Einzelansteuern und Anpassen einer Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde eingestellt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde wird durch Verändern der Drehzahl angepasst. Die Neigung der Vorrichtung wird dabei speziell auf die erste horizontale Richtung bezogen und betrifft eine Drehung der Vorrichtung um die in der zweiten horizontalen Richtung ausgerichtete Drehachse.
Des Weiteren wird eine Neigung des Aufzugmittels um eine in der ersten horizontalen Richtung verlaufende Achse vorteilhaft durch ein Einzelansteuern und Anpassen einer Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwinde eingestellt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwinde wird durch Verändern der Drehzahl angepasst. Dabei wird vorzugsweise je nach Neigung des Aufzugmittels die Rotationsgeschwindigkeit der entsprechenden Hauptwinde bis zum Erreichen der Horizontallage der Vorrichtung erhöht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren weisen zusammenfassend weitere vorteilhafte Eigenschaften auf:
optimale Lastverteilung mit minimalen Lasten an den Tragseilen, insbesondere eines am Abdruckrahmen befestigten Tragseils, durch
Entkoppeln der Lastverteilung von der jeweiligen Ausdehnung des Abdruckrahmens, wobei die Verteilung der Last auf die Tragseile unabhängig vom Ausfahrzustand des Abdruckrahmens ist, sodass zudem eine starke Belastung des Abdruckrahmens vermieden wird,
am stabilen Tragrahmen des Aufzugmittels angeordnete Tragseile übernehmen im Wesentlichen die gesamte Tragfunktion, wobei das am Abdruckrahmen, welcher empfindlich auf Lasten reagiert, angeordnete Hilfsseil lediglich einen minimalen Anteil an der Tragfunktion übernimmt und Instabilitäten der Vorrichtung beim Vorgang einer Befahrung verhindert, adaptive Lastverteilung ermöglicht das Herstellen und einfache Umsetzen von Vorrichtungen mit einem Abdruckrahmen mit großer Abmessung, insbesondere für einen Einsatz an Windenergieanlagen mit sehr großer horizontaler Distanz zwischen dem Rotorblatt und dem Turm,
maximale Stabilität durch Ausgleichen der Veränderung der Schwerpunktlage infolge Verschieben beweglicher Massen und damit Vermeiden eines Schwankens oder Kippens der Vorrichtung bei einer Veränderung der Schwerpunktlage sowie
infolge minimaler auf Hilfsseil und zugeordneter Seilwinde sowie Abdruckrahmen wirkender Last, insbesondere des Abdruckrahmens, mit minimalem Materialeinsatz und damit minimalem Gewicht, dadurch zudem einfacher Transport mit minimalen Transportkosten. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 : eine Vorrichtung zum Anordnen eines Aufzugsystems mit einem an einem Tragrahmen angeordneten Aufzugmittel, einem Abdruckrahmen mit einem Fahrwerk zum Abstützen der Vorrichtung an einer Wandung sowie einem System zum adaptiven Lastverteilen in einer Seitenansicht,
Fig. 2a und 2b: die Vorrichtung aus Fig. 1 mit eingefahrenem und ausgefahrenem Abdruckrahmen sowie unterschiedlichen Abständen des Aufzugmittels zur Wandung,
Fig. 3a und 3b: die Vorrichtung aus Fig. 1 mit zumindest teilweise ausgefahrenem Abdruckrahmen jeweils während des Vorgangs des Kippens in einer vertikal ausgerichteten Ebene bei einer Veränderung der Schwerpunktlage der Vorrichtung,
Fig. 4a: Tragrahmen und Abdruckrahmen der Vorrichtung aus Fig. 1 mit dem System zum adaptiven Lastverteilen in einer Seitenansicht,
Fig. 4b und 4c: Detailansichten des Systems im Bereich des Tragrahmens in einer Seitenansicht und einer Perspektivansicht sowie
Fig. 4d: Detailansicht des Systems im Bereich des Abdruckrahmens in einer Perspektivansicht und
Fig. 4e: Gelenkverbindung des Systems im Bereich des
Abdruckrahmens mit einem Sensor in einer Perspektivansicht.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Anordnen eines Aufzugsystems, insbesondere eine Befahranlage für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, mit einem Rahmenelement 3 sowie einem System 10 zum adaptiven Lastverteilen in einer Seitenansicht gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist zudem mit einem an dem Tragrahmen 3b des Rahmenelements 3 angeordneten Aufzugmittel 2 und einem an dem Abdruckrahmen 3a angeordneten Fahrwerk 4 zum Abstützen der Vorrichtung 1 an einer Wandung 5 ausgebildet. Das Aufzugmittel 2 ist dabei als ein Korpus beziehungsweise als ein Gehäuse, beispielsweise einer Wartungskammer oder Zelle der Befahranlage, dargestellt.
Der Abdruckrahmen 3a weist an einem zur Wandung 5 hin ausgerichteten ersten Ende das aus verschiedenen Rollelementen ausgebildete Fahrwerk 4 auf. Der Abdruckrahmen 3a ermöglicht derart eine über die Rollelemente bewegliche horizontale Abstützung der Vorrichtung 1 an der Wandung 5. Die insbesondere turmähnlich, zylindrisch oder konisch geformte Wandung 5 ist dabei beispielsweise ein Bestandteil eines Turmes der Windenergieanlage.
Über die am wandungsseitigen Ende des Abdruckrahmens 3a, bevorzugt als Räder ausgebildeten Rollelemente kann die Vorrichtung 1 an der Wandung 5 abgestützt und entlang der Wandung 5, vorwiegend in vertikaler Richtung y, bewegt werden. Die Rollelemente des Fahrwerks 4 ermöglichen somit ein vertikales Entlangrollen der Vorrichtung 1 an der turmähnlichen Wandung 5. Eine jeweils mindestens paarweise Anordnung der Rollelemente erhöht die Stabilität der Vorrichtung 1 und verhindert ein Kippen der Vorrichtung 1 um eine in vertikaler Richtung y ausgerichtete Achse.
Die Vorrichtung 1 weist auf einer Oberseite 6, insbesondere am Rahmenelement 3, 3a, 3b angeordnete, Flalterungselemente 8 auf, welche zur Aufnahme von Befestigungsmitteln 7 ausgebildet sind. Dabei ist jedem Befestigungsmittel 7 ein Flalterungselement 8 zugeordnet. Die Vorrichtung 1 ist über mindestens zwei, speziell drei als Tragseile 7a, 7b ausgebildete Befestigungsmittel 7 beispielsweise mit im nicht dargestellten Bereich des oberen Endes des Rotorblattes, der sogenannten Profilwurzel, ausgebildeten Anschlagpunkten verbunden.
Die Flalterungselemente 8 sind dabei vorteilhaft als Seilwinden 8a, 8b ausgebildet, wobei jedes Tragseil 7a, 7b über eine Seilwinde 8a, 8b mit der Vorrichtung 1 verbunden ist. Bei einer Ausgestaltung der Seilwinden 8a, 8b als Trommelwinden wird die Vorrichtung 1 durch Aufwickeln und Abwickeln der Tragseile 7a, 7b in vertikaler Richtung y bis zur Profilwurzel emporgezogen und von der Profilwurzel abgesenkt. Bei einer Ausgestaltung der Seilwinden als Durchlaufwinden wird die Vorrichtung 1 mittels Durchleiten der Tragseile 7a, 7b bewegt. Die Tragseile 7a, 7b sind an oberen Enden, beispielsweise über Seilkauschen mit der Windenergieanlage verbunden. Die Vorrichtung 1 wird jeweils ohne externe Antriebsmaschinen, wie einen Kran, und damit aus eigener Kraft verschoben.
Jedem Tragseil 7a, 7b ist ein Sicherungsseil zugeordnet, welches beim regulären Betrieb der Vorrichtung 1 kraftlos durch eine an der Vorrichtung 1 befestigte Arretiervorrichtung, Feststellvorrichtung oder Fangvorrichtung durchlaufend angeordnet ist. Bei einer Zerstörung des Tragseils 7a, 7b wird das dem Tragseil 7a, 7b zugeordnete Sicherungsseil innerhalb der Feststellvorrichtung arretiert, sodass das Sicherungsseil die Tragfunktion des Tragseils 7a, 7b übernimmt.
Zwei als Flaupttragseile 7a ausgebildete Befestigungsmittel 7 sind jeweils über eine Flauptwinde 8a am Tragrahmen 3b der Vorrichtung 1 angeordnet. Dabei wird ein wesentlicher Anteil der Gewichtskraft der Vorrichtung 1 über die Flaupttragseile 7a mit den jeweiligen Flauptwinden 8a übertragen. Die zwei Flauptwinden sind an Längsträgern des Tragrahmens 3b fixiert. Die Längsträger des Tragrahmens 3b sind, wie die Längsträger des Abdruckrahmens 3a, in horizontaler Richtung x und in einer horizontalen Ebene beabstandet sowie parallel zueinander ausgerichtet. Die horizontale Ebene wird durch die Richtungen x und z aufgespannt, welche orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Die Längsträger sind in Richtung z beabstandet zueinander angeordnet.
Ein als ein Hilfstragseil 7b ausgebildetes Befestigungsmittel 7 ist über eine Hilfswinde 8b am turmseitigen Ende des Abdruckrahmens 3a der Vorrichtung 1 befestigt. Das Hilfstragseil 7b und die dazugehörige Hilfswinde 8b dienen neben dem Bewegen der Vorrichtung 1 in vertikaler Richtung y zudem der Stabilisierung der Vorrichtung 1 , auch dem Verhindern einer Rotation der Vorrichtung in einer in den Richtungen x und y aufgespannten Vertikalebene. Der über das Hilfstragseil 7b und die Hilfswinde 8b zu übertragende Anteil der Gewichtskraft der Vorrichtung 1 kann minimal sein.
Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise mit zwei Hauptwinden 8a mit jeweils einer Nennlast von 1.000 kg und einer Hilfswinde 8b mit einer Nennlast von 400 kg ausgebildet. Sein. Das System 10 zum adaptiven Lastverteilen ist dabei derart ausgelegt, dass die Hilfswinde 8b stets in einem Bereich der Last zwischen 200 kg und 400 kg belastet wird. Die Hilfswinde 8b übernimmt somit nicht nur eine Stabilisierungsfunktion, sondern auch eine Tragfunktion mit einer Last in Höhe von mindestens 200 kg.
Das Aufzugmittel 2 ist über den Tragrahmen 3b mit dem Abdruckrahmen 3a verbunden, wobei der Abdruckrahmen 3a im Tragrahmen 3b geführt angeordnet ist. Der Tragrahmen 3b des Aufzugmittels 2 nimmt dabei Längsträger des Abdruckrahmens 3a auf. Der Tragrahmen 3b wird an den Längsträgern des Abdruckrahmens 3b reibungsminimiert geführt.
Zwischen dem Tragrahmen 3b und den Längsträgern des Abdruckrahmens 3a sind jeweils Lager angeordnet, welche vorteilhaft als Wälzlager ausgebildet sind und eine Relativbewegung zwischen dem Aufzugmittel 2 mit dem Tragrahmen 3b und dem über das Fahrwerk 4 an der Wandung 5 anliegenden Abdruckrahmen 3a in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung x verlaufenden Bewegungsrichtung 9 ermöglichen. Das Aufzugmittel 2 ist damit insbesondere in der horizontalen Richtung x reibungsminimiert verschiebbar, wobei der Abstand a zwischen dem Aufzugmittel 2, speziell zwischen der zur Wandung 5 hin ausgerichteten Oberfläche des Aufzugmittels 2, und der Wandung 5 variiert und eingestellt werden kann.
Zum Bewegen des Aufzugmittels 2 sind am Tragrahmen 3b nicht dargestellte Antriebselemente, beispielsweise von Zahnradantrieben, angeordnet, welche bevorzugt jeweils auch einen Elektromotor aufweisen. Das Aufzugmittel 2 wird mittels der Antriebselemente in Bewegungsrichtung 9 entlang der Längsträger des Abdruckrahmens 3a in horizontaler Richtung x translatorisch bewegt.
Die Seilwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile 7a am Tragrahmen 3b sind in der horizontalen Richtung x verschiebbar ausgebildet, um mittels des Verschiebens der Aufhängungspunkte insbesondere eine konstante Kraftverteilung zwischen den Haupttragseilen 7a und dem Hilfstragseil 7b sicherzustellen. Zudem kann mittels des Verschiebens der Aufhängungspunkte ein Neigungswinkel des Aufzugmittels 2 um eine in horizontaler Richtung z ausgerichtete Drehachse während des Befahrvorgangs der Vorrichtung 1 ausgeglichen oder variiert werden. Mit der Horizontalverschiebung der Hauptwinden 8a kann folglich einerseits gewährleistet werden, dass die Haupttragseile 7a die Hauptlast der Vorrichtung 1 tragen sowie das Hilfstragseil 7b und damit der Abdruckrahmen 3a jeweils mit lediglich einer minimalen Last beaufschlagt werden, und andererseits sich das Aufzugmittel 2 stets horizontal ausgerichtet bewegt sowie ein Kippen beziehungsweise ein Neigen des Aufzugmittels 2 in der vertikalen Ebene verhindert werden.
Die Position der Seilwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile 7a in horizontaler Richtung x, welche jeweils als horizontaler Abstand b zwischen dem Aufhängungspunkt der Seilwinde 8a am Tragrahmen 3b und der Wandung 5 definiert ist, steht in einem festen Verhältnis zur horizontalen Position des Abdruckrahmens 3a, insbesondere des Aufzugmittels 2, welche als Abstand a zwischen dem Aufzugmittel 2, speziell zwischen der zur Wandung 5 hin ausgerichteten Oberfläche des Aufzugmittels 2, und der Wandung 5 definiert ist.
Um die Positionen der Seilwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile 7a in horizontaler Richtung x am Tragrahmen 3b verändern zu können, sind die Hauptwinden 8a jeweils auf einem in der horizontalen Richtung x ausgerichteten Bewegungsrichtung 12 beweglichen Schlittenelement 11 montiert, welches beispielsweise mittels Rollelementen beziehungsweise Gleitelementen am Tragrahmen 3b abgestützt gehaltert ist. Die Schlittenelemente 11 werden vorzugsweise durch Riemenantriebe, Spindelantriebe oder Zahnstangenantriebe gesteuert angetrieben bewegt. Dabei sind die Hauptwinden 8a jeweils derart beweglich am Schlittenelement 11 befestigt, dass stets eine drehmomentenfreie Ausrichtung der Hauptwinde 8a in Richtung des Tragseils 7a erfolgt. Die Hauptwinden 8a sind folglich jeweils um eine in den horizontalen Richtungen x und z verlaufende Drehachse verdrehbar mit einem Schlittenelement 11 gekoppelt.
Die Position der Hauptwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile 7a in der horizontalen Richtung x ist stets derart gewählt, dass sich die horizontale Position des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 bei jeder Auslenkung des Abdruckrahmens 3a und damit bei jedem Abstand a des Aufzugmittels 2 von der Wandung 5 im Bereich der Hauptwinden 8a ausgebildet ist und somit ein wesentlicher Anteil der Gewichtskraft über die Hauptwinden 8a und die Haupttragseile 7a übertragen wird. Dabei ist der Schwerpunkt 13 der gesamten Vorrichtung 1 in der horizontalen Richtung x stets zwischen dem Aufhängungspunkt der Hilfswinde 8b am Abdruckrahmen 3a und den Aufhängungspunkten der beiden Hauptwinden 8a angeordnet, was auch für die ungünstigste Position der ortsvariablen Massen als Nutzlast gilt. Damit ist die Vorrichtung 1 zudem in jeder Anordnung stabil und kann innerhalb der durch die Richtungen x und y aufgespannten Vertikalebene keinesfalls um eine in der Richtung z verlaufenden Achse kippen.
Die Vorrichtung 1 weist eine Eigenmasse, auch als Leermasse bezeichnet, und eine Masse durch eine Nutzlast, wie Personen oder Werkzeuge, auf. Da die Verteilung der Leermasse der Vorrichtung 1 für jeden Befahrzustand bekannt ist, lässt sich die Schwerpunktlage der leeren Vorrichtung 1 genau berechnen. Die Nutzlast kann jedoch an einem beliebigen Ort in der Wartungskammer angeordnet sein und ist damit eine ortsvariable Masse. Der Schwerpunkt 13 als Gesamtschwerpunkt der Vorrichtung 1 ist auch unter Einbeziehen der Nutzlast in der horizontalen Richtung x stets zwischen dem Aufhängungspunkt der Hilfswinde 8b am Abdruckrahmen 3a und den Aufhängungspunkten der beiden Hauptwinden 8a angeordnet.
Die am turmseitigen Ende des Abdruckrahmens 3a befestigte Hilfswinde 8b zum Verbinden des Hilfstragseils 7b mit dem Abdruckrahmen 3a ist an einer vorgegebenen Position fest mit dem Abdruckrahmen 3a verbunden. Damit ist die Hilfswinde 8b im Vergleich zu den Hauptwinden 8a, insbesondere in der horizontalen Richtung x, nicht verschiebbar am Abdruckrahmen 3a fixiert. Dabei ist die Hilfswinde 8b jedoch derart beweglich am Abdruckrahmen 3a angeordnet, dass stets eine drehmomentenfreie Ausrichtung der Hilfswinde 8b in Richtung des Tragseils 7b erfolgt. Die Hilfswinde 8b ist folglich jeweils um eine in den horizontalen Richtungen x und z verlaufende Drehachse verdrehbar mit dem Abdruckrahmen 3a gekoppelt.
Im Bereich der Aufhängung der Hilfswinde 8b am Abdruckrahmen 3a ist zudem ein Sensor 14, speziell ein Lastsensor oder Kraftsensor, beispielsweise in der Form eines Kraftmessbolzens, zur kontinuierlichen Messung einer an der Hilfswinde 8b angreifenden, speziell in vertikaler Richtung y wirkenden, Kraft, vorgesehen.
In den Fig. 2a und 2b ist die Vorrichtung 1 aus Fig. 1 mit eingefahrenem Abdruckrahmen 3a, gemäß Fig. 2a, und ausgefahrenem Abdruckrahmen 3a, gemäß Fig. 2b, und damit unterschiedlichen Abständen ai, a2 des Aufzugmittels 2 zur Wandung 5 beziehungsweise unterschiedlichen Abständen bi, b2 der Aufhängungen der Hauptwinden 8a zur Wandung 5 dargestellt. Gleiche Elemente der Vorrichtung 1 werden nachfolgend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Unter dem eingefahrenen Abdruckrahmen 3a ist zu verstehen, dass der Abdruckrahmen 3a einen Zustand geringer Ausdehnung insbesondere in der horizontalen Richtung x aufweist und das Aufzugmittel 2 in der horizontalen Richtung x mit dem Abstand ai näher an der Wandung 5 angeordnet ist, als bei einem Zustand des Abdruckrahmens 3a mit größerer Ausdehnung, wobei der Abdruckrahmen 3a ausgefahren ist. Der Abstand ai des Aufzugmittels 2 zur Wandung 5 mit eingefahrenem Abdruckrahmen 3a ist folglich kleiner als der Abstand a2 des Aufzugmittels 2 zur Wandung 5 mit ausgefahrenem Abdruckrahmen 3a.
Beim Verändern des Abstands a, ai, a2 und damit dem unterschiedlichen Längen beziehungsweise Ausdehnen des Abdruckrahmens 3a ändert sich jeweils ebenso der Abstand b, bi, b2 der Aufhängungen der Hauptwinden 8a zur Wandung 5. Wie aus einer Gegenüberstellung der Fig. 2a und 2b hervorgeht, nimmt auch der Abstand b, bi, b2 mit dem Ausfahren des Abdruckrahmens 3a zu. Allerdings werden die Abstände b, bi, b2 in geringerem Maß verändert als die Abstände a, ai, a2. Die unterschiedliche Veränderung der Abstände a, ai, a2 im Vergleich zu den Abständen b, bi, b2 wird durch die in horizontaler Richtung x verschiebbare Aufhängung der Hauptwinden 8a am in Bewegungsrichtung 12 beweglichen Schlittenelement 11 gewährleistet. Mit den Schlittenelementen 11 werden speziell die Positionen der Seilwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile 7a in horizontaler Richtung x am Tragrahmen 3b verändert.
Beim Einfahren beziehungsweise Verkürzen oder Verkleinern der Ausdehnung des Abdruckrahmens 3a, gemäß Fig. 2a, damit einer Verschiebung des Aufzugmittels 2 in Bewegungsrichtung 9 zur Wandung 5 hin und folglich einem Verringern das Abstandes ai wird der Schwerpunkt 13 der Vorrichtung 1 in Bezug auf das Aufzugmittel 2 in der Bewegungsrichtung 15 verlagert. Die Bewegungsrichtung 15 des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 in Bezug auf das Aufzugmittel 2 und die Bewegungsrichtung 9 des Aufzugmittels 2 in horizontaler Richtung x sind dabei entgegengesetzt zueinander ausgerichtet. Die Lage des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 verschiebt sich zwar ebenfalls zur Wandung 5 hin, allerdings verläuft der Vorgang des Verlagerns des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 langsamer als der Vorgang des Verringerns des Abstandes ai.
Um die Verschiebung der Lage des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 auszugleichen und damit hauptsächlich die durch das Gewicht der Vorrichtung 1 erzeugte Hauptlast weiterhin im Wesentlichen auf die Haupttragseile 7a zu verteilen sowie das Hilfstragseil 7b und damit den Abdruckrahmen 3a lediglich minimal zu belasten, aber auch ein Neigen oder Kippen der Vorrichtung 1 in der durch die Richtungen x und y aufgespannten vertikal ausgerichteten Ebene zu vermeiden, werden die Aufhängungspunkte der Hauptwinden 8a am Tragrahmen 3b in horizontaler Richtung x in Bezug auf das Aufzugmittel 2 in Bewegungsrichtung 12 verändert. Die Bewegungsrichtung 15 des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 und die Bewegungsrichtung 12 der Schlittenelemente 11 als Aufhängungspunkte der Hauptwinden 8a am Tragrahmen 3b in horizontaler Richtung x verlaufen gleichgesinnt zueinander, sodass die Lage des Schlittenelements 11 zwar ebenfalls zur Wandung 5 hin verschoben wird, allerdings der Vorgang des Verlagerns des Schlittenelements 11 zur Wandung 5 langsamer als der Vorgang des Verringerns des Abstandes ai abläuft und das Schlittenelement 11 in Bezug auf den Tragrahmen 3b mit dem Aufzugmittel 2 in Bewegungsrichtung 12 verlagert wird.
Da beim Verkürzen oder Verkleinern der Ausdehnung des Abdruckrahmens 3a das Schlittenelement 11 mit der gesamten Vorrichtung 1 in Richtung der Wandung 5 bewegt wird, jedoch das Schlittenelement 11 gleichzeitig in Bewegungsrichtung 12 relativ zum Tragrahmen 3b mit dem Aufzugmittel 2 und damit entgegen der Bewegungsrichtung der Vorrichtung 1 zur Wandung 5 verschoben wird und die Bewegung der gesamten Vorrichtung 1 schneller erfolgt als die relative Verschiebung des Schlittenelements 11 zum Aufzugmittel 2, läuft der Vorgang des Verschiebens des Schlittenelements 11 zur Wandung 5 hin und damit des Verringerns des Abstandes bi langsamer ab als der Vorgang des Verringerns des Abstandes ai. Das Verhältnis aVbi wird geringer.
Mit der Horizontalverschiebung der am Schlittenelement 11 gehalterten Hauptwinden 8a in Bezug auf den Tragrahmen 3b mit dem Aufzugmittel 2 wird gewährleistet, dass die hauptsächlich durch das Gewicht der Vorrichtung 1 erzeugte Hauptlast überwiegend auf die Haupttragseile 7a verteilt ist sowie das Hilfstragseil 7b und damit der Abdruckrahmen 3a einer minimalen Belastung unterliegen.
Beim Ausfahren beziehungsweise Längen oder Vergrößern der Ausdehnung des Abdruckrahmens 3a, gemäß Fig. 2b, damit einer Verschiebung des Aufzugmittels 2 in Bewegungsrichtung 9 von der Wandung 5 weg und folglich einem Vergrößern das Abstandes a2 wird der Schwerpunkt 13 der Vorrichtung 1 in Bezug auf das Aufzugmittel 2 wiederum in der Bewegungsrichtung 15 verlagert, welche entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung 9 des Aufzugmittels 2 in horizontaler Richtung x ausgerichtet ist. Die Lage des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 verschiebt sich zwar ebenfalls von der Wandung 5 weg, allerdings verläuft der Vorgang des Verlagerns des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 langsamer als der Vorgang des Vergrößerns des Abstandes a2.
Da die Bewegungsrichtung 15 des Schwerpunktes 13 der Vorrichtung 1 und die Bewegungsrichtung 12 der Schlittenelemente 11 als Aufhängungspunkte der Hauptwinden 8a am Tragrahmen 3b in horizontaler Richtung x wiederum gleichgesinnt zueinander verlaufen, wird die Lage des Schlittenelements 11 zwar ebenfalls von der Wandung 5 weg verschoben, allerdings läuft der Vorgang des Verlagerns des Schlittenelements 11 langsamer ab als der Vorgang des Vergrößerns des Abstandes a2 und das Schlittenelement 11 wird in Bezug auf den Tragrahmen 3b mit dem Aufzugmittel 2 in Bewegungsrichtung 12 verlagert.
Da beim Längen oder Vergrößern der Ausdehnung des Abdruckrahmens 3a das Schlittenelement 11 mit der gesamten Vorrichtung 1 von der Wandung 5 weg bewegt wird, jedoch das Schlittenelement 11 gleichzeitig in Bewegungsrichtung 12 relativ zum Tragrahmen 3b mit dem Aufzugmittel 2 und damit entgegen der Bewegung der Vorrichtung 1 von der Wandung 5 weg verschoben wird und die Bewegung der gesamten Vorrichtung 1 schneller erfolgt als die relative Verschiebung des Schlittenelements 11 zum Aufzugmittel 2, laufen der Vorgang des Verschiebens des Schlittenelements 11 von der Wandung 5 weg und damit des Vergrößerns des Abstandes b2 langsamer ab als der Vorgang des Vergrößerns des Abstandes a2. Das Verhältnis a2/b2 wird größer.
Je nach Schwerpunktlage der gesamten Vorrichtung 1 , inklusive dem Verschieben beweglicher Massen, ergibt sich jeweils ein definiertes Verhältnis a/b, um die von der Vorrichtung 1 ausgehende Last überwiegend über die Haupttragseile 7a aufzunehmen sowie das Hilfstragseil 7b und damit den Abdruckrahmen 3a nur minimal zu belasten.
Aus den Fig. 3a und 3b geht die Vorrichtung 1 aus Fig. 1 mit zumindest teilweise ausgefahrenem Abdruckrahmen 3a jeweils während des Vorgangs des Kippens in einer durch die Richtungen x und y aufgespannten vertikalen Ebene um eine in der horizontalen Richtung z verlaufende Achse, insbesondere auch bei einer Veränderung der Lage des Schwerpunkts 13 der Vorrichtung 1 , hervor.
Mit dem Bewegen der Tragseile 7a, 7b in den Bewegungsrichtungen 16, 17 wird die Vorrichtung 1 vorrangig in der vertikalen Richtung y bis zur Profilwurzel des Rotorblattes emporgezogen oder wird in entgegengesetzten Bewegungsrichtungen von der Profilwurzel abgesenkt. Zudem kann mit der Ausbildung des Systems 10 zum adaptiven Lastverteilen die Neigung der Vorrichtung 1 , insbesondere des Aufzugmittels 2, gesteuert werden. Dabei erfolgt das Einstellen der Neigung um die in der horizontalen Richtung z verlaufende Achse, auch als Querrichtung der Vorrichtung 1 bezeichnet, durch ein Einzelansteuern beziehungsweise ein Anpassen der Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde 8b. So wird während des Vorgangs des Emporziehens und konstanter Rotationsgeschwindigkeiten der Hauptwinden 8a beispielsweise bei einer Anordnung der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 3a die Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde 8b reduziert oder bei einer Anordnung der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 3b die Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde 8b erhöht, bis die Vorrichtung 1 jeweils wieder die Horizontallage erreicht hat. Die Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde 8b wird mittels der Veränderung der Drehzahl angepasst, welche die Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung 1 in vertikaler Richtung y festgelegt.
Des Weiteren kann mit der Ausbildung des Systems 10 zum adaptiven Lastverteilen eine Neigung um eine in der horizontalen Richtung x verlaufende Achse, auch als Längsrichtung der Vorrichtung 1 bezeichnet, durch ein Einzelansteuern beziehungsweise ein Anpassen der Rotationsgeschwindigkeit einer der Hauptwinden 8a gesteuert werden. Je nach Neigung der Vorrichtung 1 wird die Rotationsgeschwindigkeit der entsprechenden Hauptwinde 8a erhöht, bis die Vorrichtung 1 die Horizontallage erreicht hat.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist die Steuerung, welche die jeweilige Neigung der Vorrichtung 1 automatisch reguliert, innerhalb der Vorrichtung 1 integriert ausgebildet. Sobald ein Grenzwert der Neigung erreicht oder überschritten wird, wird mittels der Steuerung die Rotationsgeschwindigkeit der entsprechenden Seilwinde 8a, 8b angepasst, um die Horizontallage der Vorrichtung 1 wieder herzustellen.
Die Hilfswinde 8b ist mit einem Frequenzumrichter ausgebildet, sodass die Rotationsgeschwindigkeit variabel gesteuert werden kann. Die Hauptwinden 8a können jeweils einen Frequenzumrichter aufweisen.
In Fig. 4a sind das Rahmenelement 3 mit dem Tragrahmen 3b und dem Abdruckrahmen 3a sowie das System 10 zum adaptiven Lastverteilen der Vorrichtung 1 aus Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Abdruckrahmen 3a ist zumindest teilweise ausgefahren.
Das aus verschiedenen Rollelementen ausgebildete Fahrwerk 4 der Vorrichtung 1 ist am ersten Ende des Abdruckrahmens 3a angeordnet, während der Abdruckrahmen 3a mit dem zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende im Tragrahmen 3b geführt aufgenommen ist. Das Rahmenelement 3 ist in der horizontalen Richtung x verlängerbar.
An der in vertikaler Richtung y nach oben ausgerichteten Seite weist das Rahmenelement 3 die als Seilwinden 8a, 8b ausgebildeten Halterungselemente 8 zur Aufnahme der nicht dargestellten, als Tragseile ausgebildeten Befestigungsmittel auf. Dabei sind die zwei Hauptwinden 8a als Aufhängungspunkte der Haupttragseile in der horizontalen Richtung x verschiebbar am Tragrahmen 3b des Rahmenelements 3 angeordnet, während die eine Hilfswinde 8b im Bereich des ersten Endes des Abdruckrahmens 3a fixiert ist.
Die Hauptwinden 8a sind jeweils über ein in der Bewegungsrichtung 12 verschiebbares Schlittenelement 11 am Tragrahmen 3b montiert. Die Schlittenelemente 11 werden jeweils durch eine Antriebseinheit 18 mit einem Antriebsmotor 20, insbesondere einem Elektromotor, angetrieben bewegt. Die Antriebseinheit 18, welche auch in den Fig. 4b und 4c als Detailansichten des Systems 10, insbesondere des Bereichs des Tragrahmens 3b, in einer Seitenansicht und einer Perspektivansicht gezeigt ist, ist mit einem Spindelantrieb mit einer Spindel 19 ausgebildet, welche vom Antriebsmotor 20 in eine Rotation um die Längsachse versetzt wird. Der Antriebsmotor 20 ist fest mit dem Tragrahmen 3b verbunden. Mit der Drehrichtung der Spindel 19 wird die Bewegungsrichtung 12 des Schlittenelements 11 vorgegeben, wobei die Schlittenelemente 11 in einem Bereich von etwa 1 ,2 m entlang der Längsträger des Tragrahmens 3b bewegt werden können. Mit dem eine hohe Untersetzung aufweisenden Spindelantrieb kann die Spindel 19 mit einem Antriebsmotor 20, speziell einem Gleichstrom-Elektromotor mit beispielsweise einem 100:1 übersetzendes Getriebemodul, angetrieben werden. Infolge der großen Gesamtübersetzung kann der Antrieb der Spindel 19 mit sehr kleinen und damit leichtgewichtigen Elektromotoren erfolgen.
Die zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Schlittenelemente 11 sind in vertikaler Richtung y über Rollelemente 21 am Tragrahmen 3b abgestützt geführt, während die seitliche Führung der Schlittenelemente 11 am Tragrahmen 3b platzsparend über nicht dargestellte Gleitelemente sichergestellt wird. Im Bereich der Endlagen der Schlittenelemente 11 sind am Tragrahmen 3b Arretiermittel, beispielsweise Keile, angeordnet, welche im Fall des Versagens des Spindelantriebs oder anderer mechanischer Elemente der Antriebseinheit 18 das Schlittenelement 11 in der jeweiligen Endlage bremst beziehungsweise stoppt und fixiert.
Die Hauptwinden 8a sind zudem jeweils über eine Gelenkverbindung 22 am Schlittenelement 11 montiert. Dabei ermöglicht ein erstes Element 22a der Gelenkverbindung 22 eine Drehbewegung der Hauptwinde 8a um eine in horizontaler Richtung x ausgerichtete Drehachse, während ein zweites Element 22b der Gelenkverbindung 22 eine Drehbewegung der Hauptwinde 8a um eine in horizontaler Richtung z verlaufende Drehachse gewährleistet.
Die im Bereich des ersten Endes des Abdruckrahmens 3a fixierte Hilfswinde 8b ist im Gegensatz zu den Hauptwinden 8a unverschiebbar an einer vorgegebenen Position mit dem Abdruckrahmen 3a verbunden, was auch in Fig. 4d als Detailansicht des Systems 10, insbesondere des Bereichs des Abdruckrahmens 3a in einer Perspektivansicht gezeigt ist. Dabei ist die Hilfswinde 8b an einem die in Richtung x ausgerichteten Längsträger des Abdruckrahmens 3a verbindenden, im Wesentlichen orthogonal zu den Längsträgern angeordneten und damit in Richtung z ausgerichteten Querträger des Abdruckrahmens 3a angeordnet. Die Hilfswinde 8b ist vorzugsweise mittig zwischen den Längsträgern am Querträger befestigt.
Wie in Fig. 4e als einer Detailansicht A der Aufhängung der Hilfswinde 8b dargestellt ist, ist die Hilfswinde 8b über eine Gelenkverbindung 23 am Abdruckrahmen 3a montiert. Dabei ermöglicht ein erstes Element 23a der Gelenkverbindung 23 eine Drehbewegung der Hilfswinde 8b um eine in horizontaler Richtung z ausgerichtete Drehachse, während ein zweites Element 23b der Gelenkverbindung 23 eine Drehbewegung der Hilfswinde 8b um eine in horizontaler Richtung x verlaufende Drehachse gewährleistet.
Der im Bereich der Aufhängung der Hilfswinde 8b am Abdruckrahmen 3a, insbesondere im Bereich der Gelenkverbindung 23, angeordnete und als ein Kraftsensor, beispielsweise in der Form eines Kraftmessbolzens zur kontinuierlichen Messung einer an der Hilfswinde 8b angreifenden, speziell in vertikaler Richtung y wirkenden Kraft, ausgebildete Sensor 14 dient dem Überwachen der Lastverteilung zwischen den Hauptwinden 8a und der Hilfswinde 8b während des Betriebes und Anordnung der Vorrichtung 1 an der Windenergieanlage. Wenn die an der Hilfswinde 8b angreifende, in vertikaler Richtung y wirkende Kraft zu gering ist, droht der Verlust der Stabilität der gesamten Vorrichtung 1 , während bei zu großer, an der Hilfswinde 8b angreifender, in vertikaler Richtung y wirkender Kraft eine Überlastung des Abdruckrahmens 3a sowie des Hilfstragseils 7b inklusive der Hilfswinde 8b zu verzeichnen ist.
Der Sensor 14 und damit die Messung der in vertikaler Richtung y wirkenden Kraft ist vorteilhaft mit der Steuerung der Vorrichtung 1 gekoppelt, sodass insbesondere bei Erreichen kritischer Grenzwerte verschiedener Parameter bestimmte Bedienungsbefehle ausgeschlossen werden, um Gefahrensituationen zu vermeiden.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Aufzugmittel
3 Rahmenelement
3a Abdruckrahmen
3b Tragrahmen Aufzugmittel 2
4 Fahrwerk
5 Wandung
6 Oberseite Zelle 2
7 Befestigungsmittel
7a Tragseil, Haupttragseil
7b Tragseil, Hilfstragseil
8 Halterungselement
8a Seilwinde, Hauptwinde
8b Seilwinde, Hilfswinde
9 Bewegungsrichtung Aufzugmittel 2
10 System
11 Schlittenelement
12 Bewegungsrichtung Schlittenelement 11
13 Schwerpunkt Vorrichtung 1
14 Sensor
15 Bewegungsrichtung Schwerpunkt 13
16 Bewegungsrichtung Hauptseil 7a
17 Bewegungsrichtung Hilfsseil 7b
18 Antriebseinheit System 10
19 Spindel Antriebseinheit 18 20 Antriebselement
21 Rollelement Schlittenelement 11
22 Gelenkverbindung Hauptwinde 8a
22a erstes Element Gelenkverbindung 22
22b zweites Element Gelenkverbindung 22
23 Gelenkverbindung Hilfswinde 8b
23a erstes Element Gelenkverbindung 23
23b zweites Element Gelenkverbindung 23 a, ai, a2 Abstand Wandung 5 Oberfläche Aufzugmittel 2 b, bi, b2 Abstand Wandung 5 Aufhängung Hauptwinde 8a x, y, z Richtung

Claims

1 Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung, aufweisend ein Aufzugmittel (2), welches an einem Rahmenelement (3) angeordnet ist, Befestigungsmittel (7) und Halterungselemente (8), wobei
- das Rahmenelement (3) über ein Fahrwerk (4) in einer horizontalen Richtung (x) an der Wandung (5) abgestützt angeordnet ist,
- die Befestigungsmittel (7) jeweils über ein Halterungselement (8) mit dem Rahmenelement (3) verbunden sind und
- das Aufzugmittel (2) durch Betätigen der als Seilwinden (8a, 8b) ausgebildeten Halterungselemente (8) der als Tragseile (7a, 7b) ausgebildeten Befestigungsmittel (7) in einer vertikalen Richtung (y) bewegbar ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein System (10) zum adaptiven Lastverteilen ausgebildet ist, wobei mindestens eine Seilwinde (8b) als Hilfswinde am Rahmenelement (3) angeordnet ist und mindestens eine Seilwinde (8a) als Hauptwinde in der horizontalen Richtung (x) relativ zum Rahmenelement (3) verschiebbar am Rahmenelement (3) derart angeordnet ist, dass bei einer Verschiebung eines Schwerpunkts (13) der Vorrichtung (1 ) eine konstante Kraftverteilung zwischen einem mit der mindestens einen Hauptwinde verbundenen Haupttragseil (7a) und einem mit der mindestens einen Hilfswinde verbundenen Hilfstragseil (7b) einstellbar ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (3) einen Abdruckrahmen (3a) und einen Tragrahmen (3b) aufweist, wobei der Abdruckrahmen (3a) über das Fahrwerk (4) in der horizontalen Richtung (x) an der Wandung (5) abgestützt angeordnet und in einer vertikalen Richtung (y) bewegbar ausgebildet ist, wobei das Aufzugmittel (2) über den Tragrahmen (3b) mit dem 2
Abdruckrahmen (3a) verbunden ist und durch Betätigen des Rahmenelements (3) in der horizontalen Richtung (x) bewegbar ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Seilwinde (8b) als Hilfswinde am Abdruckrahmen (3a) angeordnet ist und die mindestens eine Seilwinde (8a) als Hauptwinde in der horizontalen Richtung (x) relativ zum Tragrahmen (3b) verschiebbar am Tragrahmen (3b) angeordnet ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdruckrahmen (3a) aus einem in einer zweiten horizontalen Richtung (z) ausgerichteten Querträger und zwei zueinander über den Querträger beabstandet in der ersten horizontalen Richtung (x) ausgerichtet angeordnete Längsträger ausgebildet ist, wobei der Tragrahmen (3b) mit dem Aufzugmittel (2) entlang der Längsträger in der ersten horizontalen Richtung (x), welche orthogonal zur zweiten horizontalen Richtung (z) ausgerichtet ist, verschiebbar gehaltert angeordnet ist.
5. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Anbindung der Hilfswinde (8b) am Abdruckrahmen (3a) ein Sensor (14) zum Bestimmen einer an der Hilfswinde (8b) und am Tragseil (7b) angreifenden Kraft angeordnet ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hauptwinden (8a) ausgebildet sind, welche in der zweiten horizontalen Richtung (z) beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei jeweils eine Hauptwinde (8a) im Bereich eines Längsträgers am Tragrahmen (3b) befestigt ist. 3
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hauptwinde (8a) an einem
Schlittenelement (11 ) befestigt angeordnet ist, wobei das
Schlittenelement (11 ) in der ersten horizontalen Richtung (x) am Tragrahmen (3b) entlang verschiebbar mit dem Tragrahmen (3b) verbunden ist.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) mit mindestens einer Antriebseinheit (18) zum Verschieben eines Schlittenelements (11 ) einer Hauptwinde (8a) in der ersten horizontalen Richtung (x) relativ zum Tragrahmen (3b) ausgebildet ist, wobei jedem Schlittenelement (11 ) eine Antriebseinheit (18) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (18) als ein Spindelantrieb mit einer Spindel (19) und einem Antriebselement (20) ausgebildet ist, wobei die Spindel (19) in der ersten horizontalen Richtung (x) ausgerichtet und das Antriebselement (20) am Tragrahmen (3b) angeordnet sind.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwinde (8a) über eine
Gelenkverbindung (22) mit dem Schlittenelement (11 ) verbunden ist.
11. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gelenkverbindung (22) mit einem ersten Element (22a) zum beweglichen Verbinden der Hauptwinde (8a) mit dem Schlittenelement (11 ) um eine in der ersten horizontalen Richtung (x) ausgerichtete Drehachse und mit einem zweiten Element (22b) zum beweglichen Verbinden der Hauptwinde (8a) mit dem Schlittenelement (11 ) um eine in einer zweiten horizontalen Richtung (z) ausgerichtete Drehachse, 4 welche orthogonal zur ersten horizontalen Richtung (x) ausgerichtet ist, ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfswinde (8b) über eine Gelenkverbindung (23) mit dem Rahmenelement (3) verbunden ist.
13. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung (23) mit einem ersten Element (23a) zum beweglichen Verbinden der Hilfswinde (8b) mit dem Abdruckrahmen (3a) um eine in einer zweiten horizontalen Richtung (z) ausgerichtete Drehachse und mit einem zweiten Element (23b) zum beweglichen Verbinden der Hilfswinde (8b) mit dem Abdruckrahmen (3a) um eine in der ersten horizontalen Richtung (x) ausgerichtete Drehachse, welche orthogonal zur zweiten horizontalen Richtung (z) ausgerichtet ist, ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Ausrichten einer Vorrichtung (1 ) zum Anordnen eines Aufzugsystems an einer Wandung (5) nach einem der voranstehenden Ansprüche in einer Horizontallage, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine als eine Hauptwinde ausgebildete Seilwinde (8a) als Aufhängungspunkt eines als ein Haupttragseil ausgebildeten Tragseils (7a) an einem Rahmenelement (3) für eine konstante Kraftverteilung zwischen dem Haupttragseil (7a) und einem Hilfstragseil (7b) in einer horizontalen Richtung (x) verschoben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes und der Anordnung der Vorrichtung (1 ) an der Wandung (5) eine Lastverteilung zwischen der mindestens einen Hauptwinde (8a) und der Hilfswinde (8b) mit einem Sensor (14) bestimmt wird, wobei die an der Hilfswinde (8b) angreifende Kraft gemessen wird. 5
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Hauptwinde (8a) als Aufhängungspunkt des Haupttragseils (7a) in der horizontalen Richtung (x) am Rahmenelement (3) durch Verschieben eines Schlittenelements (11 ) mit der am Schlittenelement (11 ) angeordneten Hauptwinde (8a) in einer in der horizontalen Richtung (x) ausgerichteten Bewegungsrichtung (12) verändert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfahren eines Abdruckrahmens (3a) des Rahmenelements (3) das Aufzugmittel (2) in einer horizontalen Bewegungsrichtung (9) zur Wandung (5) verschoben und ein Schwerpunkt (13) der Vorrichtung (1 ) sowie ein Aufhängungspunkt der Hauptwinde (8a) an einem Tragrahmen (3b) des Rahmenelements (3) bezogen auf das Aufzugmittel (2) jeweils in einer horizontalen Bewegungsrichtung (12, 15) entgegen der Bewegungsrichtung (9) des Aufzugmittels (2) verlagert werden, wobei die Lage des Schwerpunktes (13) der Vorrichtung (1 ) und der Aufhängungspunkt der Hauptwinde (8a) am Tragrahmen (3b) zur Wandung (5) verschoben werden.
18. Verfahren nach Anspruch 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausfahren eines Abdruckrahmens (3a) des Rahmenelements (3) das Aufzugmittel (2) in einer horizontalen Bewegungsrichtung (9) von der Wandung (5) weg verschoben und ein Schwerpunkt (13) der Vorrichtung (1 ) sowie ein Aufhängungspunkt der Hauptwinde (8a) an einem Tragrahmen (3b) des Rahmenelements (3) bezogen auf das Aufzugmittel (2) jeweils in einer horizontalen Bewegungsrichtung (12, 15) entgegen der Bewegungsrichtung (9) des Aufzugmittels (2) verlagert werden, wobei die Lage des Schwerpunktes (13) der Vorrichtung (1 ) und der Aufhängungspunkt der Hauptwinde (8a) am 6
Tragrahmen (3b) von der Wandung (5) weg verschoben werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neigung des Aufzugmittels (2) um eine in einer zweiten horizontalen Richtung (z) verlaufende Achse durch ein Einzelansteuern und Anpassen einer Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde (8b) eingestellt wird, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Hilfswinde (8b) durch Verändern der Drehzahl angepasst wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neigung des Aufzugmittels (2) um eine in der ersten horizontalen Richtung (x) verlaufende Achse durch ein Einzelansteuern und Anpassen einer Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwinde (8a) eingestellt wird, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwinde (8a) durch Verändern der Drehzahl angepasst wird.
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