WO2020104351A1 - Rotorblatt-stütze - Google Patents
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- WO2020104351A1 WO2020104351A1 PCT/EP2019/081594 EP2019081594W WO2020104351A1 WO 2020104351 A1 WO2020104351 A1 WO 2020104351A1 EP 2019081594 W EP2019081594 W EP 2019081594W WO 2020104351 A1 WO2020104351 A1 WO 2020104351A1
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- support strand
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- F03D13/40—Arrangements or methods specially adapted for transporting wind motor components
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- B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
- B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
- B66C1/108—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means for lifting parts of wind turbines
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F05B2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
- F05B2260/502—Kinematic linkage, i.e. transmission of position involving springs
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Definitions
- the invention relates to a rotor blade support for a rotor blade of a wind turbine.
- the rotor blades of a wind turbine are usually manufactured individually and transported to the place where the wind turbine is installed. There are usually several steps between the manufacture and erection of the wind turbine in which the rotor blade is lifted, transported or stored. In such a transport step, a rotor blade support rests on the surface of the rotor blade and absorbs the forces acting on the surface of the rotor blade.
- rotor blade supports have been used which are adapted to the contour of the rotor blade, so that the forces to be absorbed are distributed over a large area over the surface of the rotor blade.
- Such specially adapted rotor blade supports have to be manufactured and adapted individually for each rotor blade.
- the invention has for its object to provide a rotor blade support that can be used flexibly. Starting from the prior art mentioned, the object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.
- the rotor blade support according to the invention comprises a support strand, a support strand and a support structure.
- the support strand is designed to rest on an outside of the rotor blade.
- a proximal end of the support strand and a proximal end of the support strand are connected to the support structure.
- a distal end of the support strand is connected to a distal end of the support strand.
- the support strand and the support strand each comprise a plurality of pivotally connected to one another
- a coupling strut extends between the support strand and the support strand.
- the invention is based on the basic idea that a plurality of Strangsegmen th, which are pivotally connected to each other, can nestle well on the surface of a rotor blade.
- the coupling strut according to the invention eliminates the need to individually position and align the strand segments of the support strand relative to the surface of the rotor blade. Due to the coupling between the support strand and the support strand, the strand segments of the support strand can move in a coupled manner so that there is a good adaptation to the surface of the rotor blade.
- the strand segments of the support strand can be arranged in a row.
- a proximal strand segment can be connected to the support structure, wherein the connection between the proximal strand segment and the support structure can be pivotable.
- a plurality of strand segments can be arranged, each of which is connected to an adjacent strand segment in the proximal direction and in the distal direction via a swivel joint.
- the strand segments arranged in series define a longitudinal direction of the support strand.
- the axes of the swivel joints can intersect the longitudinal direction of the support strand, the angle preferably being greater than 60 °, more preferably greater than 80 ° and in particular approximately 90 °.
- the support strand and the strand segments of the support strand can be designed accordingly.
- the number of strand segments of the support strand can be equal to the number of strand segments of the support strand.
- the coupling strut can extend between a swivel joint of the support strand and a swivel joint of the support strand.
- a coupling strut is also possible which extends between a strand segment of the support strand and a strand segment of the support strand.
- the invention also encompasses a coupling strut which is closed at one end to a swivel joint and is connected at the other end to a strand segment.
- the connection between the coupling strut and the support strand and / or the connection between the coupling strut and the support strand are preferably designed as a swivel connection.
- the rotor blade support according to the invention can comprise a plurality of coupling struts.
- the coupling struts can be arranged without overlap, so that the coupling struts are connected to the support strand in the same order as to the support strand.
- a coupling strut is connected to each swivel joint of the support strand. The same can apply to the swivel joints of the support strand.
- the coupling struts can be arranged such that a position of the support strand clearly corresponds to a position of the support strand.
- the coupling struts should not be designed in such a way that they fix the support strand or the support strand rigidly in one position.
- the shape of the support strand can be changed by the action of a force, the change in shape resulting in particular from the fact that adjacent strand segments have a pivoting movement relative perform to each other. Such a movement within the support strand can be clearly coupled via the coupling struts with a corresponding movement within the support strand.
- the length of one or more coupling struts of the rotor blade support can be changed. This makes it possible to bring the support strand of the rotor blade support into a shape that already fits roughly with the outer surface of the rotor blade. By subsequently placing the rotor blade support on the rotor blade, the shape of the support strand can nestle itself actively against the rotor blade. This formulation contains no restriction as to whether the rotor blade support is moved relative to the rotor blade or vice versa.
- a variable length coupling strut can be realized for example by a threaded spindle or egg NEN hydraulic cylinder.
- the rotor blade support can have a spring element which acts in the direction of an initial position of the support strand or the support strand.
- the spring element is preferably designed so that it acts between two elements of the rotor blade support, which are movable relative to each other. Since the support strand and the support strand are coupled to one another, there are various options for the specific design of the spring element. For example, a spring element is possible, which acts between strand segments of a strand, in particular between adjacent strand segments of a strand. A spring element is also possible, which acts between the support strand and the support strand or between one of the strands and a coupling element.
- the rotor blade support may include one or more actuators to move components of the rotor blade support relative to one another.
- the actuators can in particular be designed to bring the rotor blade support into an initial position before the rotor blade support is loaded with a rotor blade.
- a lock can be provided with which an actuator is held in a specific position. Subsequent changes in the shape of the support strand can be brought about by a force exerted by the rotor blade, the relevant forces being absorbed by the lock.
- the actuator can be of a weaker size. Due to the coupling between the support strand and the support strand, complex changes in the shape of the support strand can be triggered by a single actuator or a small number of actuators.
- the inclination of the support structure can be adjustable. By adjusting the inclination of the support structure, the direction in which the support strand or the support strand extends between the proximal end and the distal end can be changed.
- the surface of the rotor blade can rest on support surfaces of the strand segments of the support strand.
- each of the strand segments of the support strand can have a support surface which is in contact with the surface of the rotor blade in this state.
- the support surface of the strand segments can be provided with a cushion.
- the pad ter can be made of rubber, for example.
- the bearing surface can be designed such that the rotor blade is secured against slipping relative to the bearing surface.
- the support surface can be provided with one or more vacuum elements.
- the vacuum elements can be airtight together with a surface section of the rotor blade, so that a vacuum can be applied in the space enclosed between the rotor blade and the vacuum element.
- the vacuum can be generated in that the vacuum element is elastically deformed in the manner of a suction cup. A vacuum created with a vacuum pump is also possible.
- the support strand When placing the rotor blade on the rotor blade support, there may be a deformation of the support strand in which adjacent strand segments are pivoted relative to one another. This allows the support strand to be brought into a state in which it conforms to the shape of the rotor blade.
- the deformation of the overlay can with the fact that one or more strand segments of the support strand are displaced transversely to the surface of the rotor blade.
- the bearing surface of the strand segments can be provided with rollers, by means of which the relative movement is absorbed.
- the rotor blade support according to the invention can be used as part of a bearing device, in which an underside of the rotor blade lies on the support strand of the rotor blade support.
- the support structure can be permanently installed, for example on the floor of a hall or a port area.
- the support strand can extend between the proximal end and the distal end in a substantially horizontal direction.
- the longitudinal axis of the rotor blade can be oriented essentially transversely to the longitudinal axis of the support strand when the rotor blade rests on the support strand.
- Such a positioning device With such a positioning device, the rotor blade can be lifted up freely from the rotor blade support.
- Such a storage device is less suitable for transport, for example at sea, because it is not ensured that the rotor blade maintains its position relative to the rotor blade support even at sea.
- the rotor blade support can be used as part of a Transportvor direction, in which the rotor blade is also secured against lifting upwards.
- the transport device can comprise a support and an upper support, both of which can be connected to the support structure. The weight of the rotor blade can rest on the support, the rotor blade can be secured from above by the upper support.
- the transport device can be designed such that both the lower support and the upper support are designed as rotor blade supports according to the invention.
- Embodiments also include embodiments in which only one of the supports is a rotor blade support according to the invention, while the other support is of conventional design.
- the transport device can be installed permanently, for example on a ship. A mobile transport device is also possible, which can be moved together with the rotor blade and can be lifted onto a ship, for example.
- the rotor blade support according to the invention can also be used as part of a lifting device.
- a support and an upper support can extend from a frame of the lifting device so that a rotor blade can be gripped between the upper support and the lower support.
- With a crane can be on the frame of the lifting device attacked to lift the rotor blade.
- the upper support and / or the supporters can be designed as rotor blade supports according to the invention.
- the invention also relates to such a storage device, such a transport device and such a lifting device, which can each have one or more rotor blade supports according to the invention.
- FIG. 1 a side view of a wind power plant
- Fig. 2 a rotor blade, which is arranged on two rotor blade supports according to the invention
- Fig. 3 is a section along line A-A in Figure 2 in an enlarged presen- tation.
- FIG. 4 a functional sketch of a rotor blade support according to the invention
- 5 a schematic diagram of a rotor blade support according to the invention
- 6 a rotor blade support according to the invention in a schematic representation
- 7, 8 the view according to FIG. 6 in an alternative embodiment of the invention
- FIG. 12 the view according to FIG. 11 in an alternative embodiment of the invention.
- a nacelle 14 is rotatably arranged on a tower 15.
- the nacelle 14 carries a rotor 16 in which a plurality of rotor blades 18 are connected to a rotor hub 19.
- the rotor 16 is rotated by the wind and drives a generator via a rotor shaft to generate electrical energy.
- the electrical energy is routed via a network within the wind farm to a transfer point, where it is fed into a transmission network.
- the electrical energy is routed to consumers through the transmission network.
- each rotor blade support 20 comprises a support structure 21 and a support surface 23 that extends between a proximal end 24 and a distal end 25.
- the underside of the rotor blade 18 rests on the bearing surface 23.
- the rotor blade support 20, which is shown only schematically in FIG. 3, comprises, according to FIG.
- Swivel joint 30 are connected to the support structure 21.
- the support structure 21 rests on the ground via a stand 28.
- the support strand 26 and the support strand 27 are each composed of a plurality of strand segments 29, which are also connected to one another via swivel joints 30.
- the swivel joints 30 of the support strand 26 and the support strand 27 are interconnected by coupling struts 31.
- the rotor blade support 20 is held in the initial state shown in FIG. 4A by a spring force.
- FIG. 5 The principle of operation of the rotor blade support 20 according to the invention is explained with reference to FIG. 5. Since the swivel joints 30 are held at a fixed distance from one another by the strand segments 29 or the coupling struts 31, only those deformations within the support strand 26 are possible in which the circular paths indicated in FIG. 5 are observed. According to FIG. 5B, pressure from above on the center of the support strand 26 leads to a deformation in which the support strand 26 buckles. The shape change takes place without the distal end 25 moving downward. The rotor blade support 20 is rigid with respect to a downward pressure on the distal end 25. The state shown in FIG. 5C is not possible because the permissible circular paths in FIGS. 5A and 5B are not observed.
- FIG. 5 shows a simple example in which the support strand 26 and the support strand 27 comprise only two strand segments 29 arranged one behind the other in the longitudinal direction. The principle is retained if a larger number of strand segments are arranged one behind the other in the longitudinal direction, see FIG. 6.
- the rotor blade support 20 according to the invention is therefore based on the principle that a deformation within the support strand 26 is possible, while a movement in which the bearing surface 23 moves downward is excluded by coupling with the support strand 27. This is used to provide a bearing surface 23 which conforms to the shape of the rotor blade 18.
- the embodiment according to FIG. 7 differs from FIG. 6 in that one of the coupling struts is designed as a length-adjustable coupling strut 32.
- the length-adjustable coupling strut 32 comprises a threaded spindle, via which the distance between the two adjacent swivel joints 30 can be changed.
- By adjusting the coupling strut 32 it is possible to specifically adapt the shape of the support surface 23 formed from the strand segments 29 to specific sections of a rotor blade 18.
- Fig. 13 a further variant is shown in which the support strand 26 can be pivoted relative to the T support structure 21 ge. 8, an actuator in the form of a hydraulic cylinder 33 is arranged between the proximal end 24 of the support strand 27 and a swivel joint 30 of the support strand 26.
- the shape of the support strand 26 can be changed by actuating the hydraulic cylinder 33. Due to the coupling between the support strand 26 and the support strand 27, the change in shape propagates over the entire length of the support strand 26 between the proximal end 24 and the distal end 25.
- FIG. 9 shows a transport device in which the rotor blade rests on a lower support 34, while the upper support 35 is formed by a rotor blade support 20 according to the invention.
- the support structure 21 of the rotor blade support 20 can be moved up and down relative to the support 34.
- the upper support 35 is moved down until the bearing surface 23 rests on the top of the rotor blade 18. This ensures that the rotor blade 18 cannot be lifted off the support 34 even under the influence of forces acting upwards.
- the lower support 34 and the upper support 35 are designed as rotor blade supports 20 according to the invention.
- the support 34 and the upper support 35 can be moved relative to one another via a central joint 36 with a hydraulic drive.
- the hydraulic drive is actuated in such a way that a rotor blade 18 is clamped between the lower support 34 and the upper support 35, so that it can be lifted by a lifting eye 37 using a crane.
- Fig. 11 shows an exemplary embodiment of two mutually adjacent strand segments 29 of the support strand 26.
- the strand segments 29 are connected to one another via a swivel joint 30, on which also the strut 31 leading to the support strand 27 engages, which does not in FIG. 11 is shown.
- the contact surfaces 23 of the strand segments 29 are formed by pads so that the surface of the rotor blade 18 is not damaged by contact with the strand segments 29.
- the bearing surfaces 23 can be provided with one or more vacuum elements in order to prevent the rotor blade from slipping relative to the bearing surfaces 23.
- FIG. 12 An alternative embodiment of two adjacent strand segments 29 is shown in FIG. 12, in which a spring element 38 is arranged between the strand segments that the position of the swivel joint 30 is held in a certain starting position.
- FIG. 13 shows a rotor blade support 20 according to the invention, in which the support surfaces of the support run 26 are formed by rollers 39.
- the rollers 39 can prevent damage to the surface of the rotor blade 18 if there is a displacement in the longitudinal direction of the support strand 26 relative to the rotor blade.
- the support structure 21 can be pivoted relative to the support 28, as a result of which the inclination of the support strand 26 can be adjusted between the proximal end 24 and the distal end 25.
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Abstract
Rotorblatt-Stütze mit einem zum Anliegen an einer Außenseite des Rotorblatts (18) bestimm- ten Auflagestrang (26), mit einem Stützstrang (27) und mit einer Tragestruktur (21). Ein pro- ximales Ende (24) des Auflagestrangs (26) und ein proximales Ende (24) des Stützstrangs (27) sind an der Tragestruktur (21) angeschlossen. Ein distales Ende (25) des Auflage- strangs (26) ist mit einem distalen Ende (25) des Stützstrangs (27) verbunden. Der Auflage- strang (26) und der Stützstrang (27) umfassen jeweils eine Mehrzahl von schwenkbar mitei- nander verbundenen Strangsegmenten (29). Eine Koppelstrebe (31) erstreckt sich zwischen dem Auflagestrang (26) und dem Stützstrang (27).
Description
Rotorblatt-Stütze
Die Erfindung betrifft eine Rotorblatt-Stütze für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage.
Die Rotorblätter einer Windenergieanlage werden in der Regel einzeln gefertigt und zum Ort der Errichtung der Windenergieanlage transportiert. Zwischen der Fertigung und der Errich tung der Windenergieanlage gibt es in aller Regel mehrere schritte, bei denen das Rotorblatt angehoben, transportiert oder gelagert wird. Eine Rotorblatt-Stütze liegt bei einem solchen Transportschritt auf der Oberfläche des Rotorblatts auf und nimmt die auf die Oberfläche des Rotorblatts wirkenden Kräfte auf.
Bislang werden üblicherweise Rotorblatt-Stützen verwendet, die an die Kontur des Rotor blatts angepasst sind, so dass die aufzunehmenden Kräfte großflächig über die Oberfläche des Rotorblatts verteilt sind. Solche speziell angepassten Rotorblatt-Stützen müssen einzeln für jedes Rotorblatt hergestellt und angepasst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotorblatt-Stütze vorzustellen, die flexibel einsetzbar ist. Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprü chen angegeben. Die erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze umfasst einen Auflagestrang, einen Stützstrang und eine Tragestruktur. Der Auflagestrang ist dazu bestimmt, an einer Außenseite des Rotor blatts anzuliegen. Ein proximales Ende des Auflagestrangs und ein proximales Ende des Stützstrangs sind an der Tragestruktur angeschlossen. Ein distales Ende des Auflagestrangs ist mit einem distalen Ende des Stützstrangs verbunden. Der Auflagestrang und der Stütz- sträng umfassen jeweils eine Mehrzahl von schwenkbar miteinander verbundenen
Strangsegmenten. Eine Koppelstrebe erstreckt sich zwischen dem Auflagestrang und dem Stützstrang.
Die Erfindung geht aus von dem Grundgedanken, dass eine Mehrzahl von Strangsegmen ten, die schwenkbar miteinander verbunden sind, sich gut an die Oberfläche eines Rotor blatts anschmiegen können. Durch die erfindungsgemäße Koppelstrebe entfällt das Erforder nis, die Strangsegmente des Auflagestrangs einzeln relativ zu der Oberfläche des Rotor blatts zu positionieren und auszurichten. Aufgrund der Kopplung zwischen dem Auflage strang und dem Stützstrang können die Strangsegmente des Auflagestrangs sich in gekop pelter Weise so bewegen, dass sich eine gute Anpassung an die Oberfläche des Rotorblatts ergibt.
Die Strangsegmente des Auflagestrangs können in einer Reihe angeordnet sein. Ein proxi males Strangsegment kann mit der Tragestruktur verbunden sein, wobei die Verbindung zwi schen dem proximalen Strangsegment und der Tragestruktur schwenkbar sein kann. Zwi schen dem proximalen Strangsegment und dem distalen Ende des Auflagestrangs kann eine Mehrzahl von Strangsegmenten angeordnet sein, die jeweils in proximaler Richtung und in distaler Richtung über ein Schwenkgelenk mit einem benachbarten Strangsegment verbun den sind. Die in Reihe angeordneten Strangsegmente definieren eine Längsrichtung des Auflagestrangs. Die Achsen der Schwenkgelenke können die Längsrichtung des Auflage strangs schneiden, wobei der Winkel vorzugsweise größer ist als 60°, weiter vorzugsweise größer ist als 80° und insbesondere etwa 90° ist.
Der Stützstrang und die Strangsegmente des Stützstrangs können entsprechend gestaltet sein. Die Anzahl der Strangsegmente des Auflagestrangs kann gleich der Anzahl der Strangsegmente des Stützstrangs sein.
Die Koppelstrebe kann sich zwischen einem Schwenkgelenk des Auflagestrangs und einem Schwenkgelenk des Stützstrangs erstrecken. Möglich ist auch eine Koppelstrebe, die sich zwischen einem Strangsegment des Auflagestrangs und einem Strangsegment des Stütz strangs erstreckt. Auch eine Koppelstrebe, die mit einem Ende an einem Schwenkgelenk an geschlossen ist und mit dem anderen Ende an einem Strangsegment angeschlossen ist, ist von der Erfindung umfasst. Die Verbindung zwischen der Koppelstrebe und dem Auflage strang und/oder die Verbindung zwischen der Koppelstrebe und dem Stützstrang sind vor zugsweise als Schwenkverbindung ausgestaltet.
Die erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze kann eine Mehrzahl von Koppelstreben umfassen. Die Koppelstreben können überschneidungsfrei angeordnet sein, so dass die Koppelstreben
an dem Auflagestrang in der gleichen Reihenfolge angeschlossen sind wie an dem Stütz strang. In einer Ausführungsform ist an jedes Schwenkgelenk des Auflagestrangs eine Kop pelstrebe angeschlossen. Entsprechendes kann für die Schwenkgelenke des Stützstrangs gelten.
Die Koppelstreben können so angeordnet sein, dass eine Stellung des Auflagestrangs ein deutig mit einer Stellung des Stützstrangs korrespondiert. Die Koppelstreben sollen nicht so gestaltet sein, dass sie den Auflagestrang oder den Stützstrang starr in einer Stellung fixie ren. Durch eine Krafteinwirkung kann die Form des Auflagestrangs verändert werden, wobei die Veränderung der Form sich insbesondere dadurch ergeben kann, dass benachbarte Strangsegmente eine Schwenkbewegung relativ zueinander vollführen. Eine solche Bewe gung innerhalb des Auflagestrangs kann über die Koppelstreben eindeutig mit einer entspre chenden Bewegung innerhalb des Stützstrangs gekoppelt sein.
Eine oder mehrere Koppelstreben der Rotorblatt-Stütze können in der Länge veränderbar sein. Damit wird es möglich, den Auflagestrang der Rotorblatt-Stütze in eine Form zu brin gen, der bereits grob zu der Außenfläche des Rotorblatts passt. Durch anschließendes Auf legen der Rotorblatt-Stütze auf das Rotorblatt kann die Form des Auflagestrangs sich selbst tätig an das Rotorblatt anschmiegen. Diese Formulierung beinhaltet keine Einschränkung, ob die Rotorblatt-Stütze relativ zu dem Rotorblatt bewegt wird oder umgekehrt. Eine in der Länge veränderbare Koppelstrebe kann beispielsweise durch eine Gewindespindel oder ei nen Hydraulikzylinder verwirklicht werden.
Die Rotorblatt-Stütze kann ein Federelement aufweisen, das in Richtung einer Ausgangspo sition des Auflagestrangs bzw. des Stützstrangs wirkt. Das Federelement ist vorzugsweise so gestaltet, dass es zwischen zwei Elementen der Rotorblatt-Stütze wirkt, die relativ zuei nander beweglich sind. Da der Auflagestrang und der Stützstrang miteinander gekoppelt sind, gibt es verschiedene Möglichkeiten für die konkrete Ausgestaltung des Federelements. Möglich ist beispielsweise ein Federelement, das zwischen Strangsegmenten eines Strangs wirkt, insbesondere zwischen benachbarten Strangsegmenten eines Strangs. Möglich ist auch ein Federelement, das zwischen dem Auflagestrang und dem Stützstrang oder zwi schen einem der Stränge und einem Koppelelement wirkt. Auch ein Federelement zwischen der Tragestruktur auf der einen Seite sowie dem Auflagestrang, dem Stützstrang oder einer Koppelstrebe auf der anderen Seite ist möglich.
Die Rotorblatt-Stütze kann einen oder mehrere Aktoren umfassen, um Komponenten der Ro torblatt-Stütze relativ zueinander zu bewegen. Die Aktoren können insbesondere dazu aus gelegt sein, die Rotorblatt-Stütze in eine Ausgangsposition zu bringen, bevor die Rotorblatt- Stütze mit einem Rotorblatt belastet wird. Es kann eine Sperre vorgesehen sein, mit der ein Aktor in einer bestimmten Position gehalten wird. Nachfolgende Veränderungen der Form des Auflagestrangs können durch eine von dem Rotorblatt ausgeübte Kraft bewirkt werden, wobei die betreffenden Kräfte von der Sperre aufgenommen werden. Es ist dann kein Aktor erforderlich, der die gesamte von dem Rotorblatt ausgeübte Kraft aufnehmen kann, sondern der Aktor kann schwächer bemessen sein. Aufgrund der Kopplung zwischen dem Auflage strang und dem Stützstrang können durch einen einzelnen Aktor oder eine geringe Anzahl von Aktoren komplexe Veränderungen der Form des Stützstrangs ausgelöst werden.
Die Neigung der Tragestruktur kann einstellbar sein. Durch Verstellen der Neigung der Tra gestruktur kann die Richtung geändert werden, in die sich der Auflagestrang bzw. der Stütz strang zwischen dem proximalen Ende und dem distalen Ende erstrecken.
Bei der Verwendung der Rotorblatt-Stütze kann die Oberfläche des Rotorblatts auf Auflage flächen der Strangsegmente des Auflagestrangs aufliegen. Insbesondere kann jedes der Strangsegmente des Auflagestrangs eine Auflagefläche haben, die in diesem Zustand mit der Oberfläche des Rotorblatts in Kontakt steht. Um Schäden an dem Rotorblatt zu vermei den, kann die Auflagefläche der Strangsegmente mit einem Polster versehen sein. Das Pols ter kann beispielsweise aus Gummi bestehen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Aufla gefläche so gestaltet sein, dass das Rotorblatt gegen ein Verrutschen relativ zu der Auflage fläche gesichert ist. Beispielweise kann die Auflagefläche mit ein oder mehreren Vakuumele menten versehen sein. Die Vakuumelemente können zusammen mit einem Oberflächenab schnitt des Rotorblatts luftdicht abschließen, so dass in dem zwischen dem Rotorblatt und dem Vakuumelement eingeschlossenen Raum ein Vakuum angelegt werden kann. Das Va kuum kann in einer Ausführungsform dadurch erzeugt werden, dass das Vakuumelement nach Art eines Saugnapfes elastisch verformt wird. Möglich ist auch ein mit einer Vakuum pumpe erzeugtes Vakuum.
Beim Auflegen des Rotorblatts auf die Rotorblatt-Stütze kann es zu einer Verformung des Auflagestrangs kommen, bei der benachbarte Strangsegmente relativ zueinander ge schwenkt werden. Damit kann der Auflagestrang in einen Zustand gebracht werden, in dem er sich an die Form des Rotorblatts anschmiegt. Die Verformung des Auflagestrangs kann
damit einhergehen, dass ein oder mehrere Strangsegmente des Auflagestrangs quer zur Oberfläche des Rotorblatts verschoben werden. Um zu verhindern, dass es dadurch zu Schäden an dem Rotorblatt kommt, kann die Auflagefläche der Strangsegmente mit Rollen versehen sein, über die die Relativbewegung aufgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze kann als Teil einer Lagervorrichtung verwendet wer den, bei der eine Unterseite des Rotorblatts auf dem Auflagestrang der Rotorblatt-Stütze auf liegt. Die Tragestruktur kann fest installiert sein, beispielsweise auf dem Boden einer Halle oder eines Hafengeländes. Der Auflagestrang kann sich zwischen dem proximalen Ende und dem distalen Ende in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstrecken. Die Längs achse des Rotorblatts kann im Wesentlichen quer zur Längsachse des Auflagestrangs aus gerichtet sein, wenn das Rotorblatt auf dem Auflagestrang aufliegt.
Bei einer solchen Lagevorrichtung kann das Rotorblatt frei nach oben von der Rotorblatt- Stütze abgehoben werden. Für einen Transport, beispielsweise auf See, ist eine solche La gevorrichtung weniger geeignet, weil nicht sichergestellt ist, dass das Rotorblatt auch bei Seegang seine Position relativ zu der Rotorblatt-Stütze beibehält.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Rotorblatt-Stütze als Teil einer Transportvor richtung verwendet werden, bei der das Rotorblatt auch gegen ein Abheben nach oben gesi chert ist. Die Transportvorrichtung kann eine Unterstütze und eine Oberstütze umfassen, die beide mit der Tragestruktur verbunden sein können. Auf der Unterstütze kann das Rotorblatt mit seinem Gewicht aufliegen, durch die Oberstütze kann das Rotorblatt von oben gesichert werden. Die Transportvorrichtung kann so gestaltet sein, dass sowohl die Unterstütze als auch die Oberstütze als erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze ausgeführt sind. Von der Erfin dung umfasst sind auch Ausführungsformen, bei denen nur eine der Stützen eine erfin dungsgemäße Rotorblatt-Stütze ist, während die andere Stütze konventionell ausgeführt ist. Die Transportvorrichtung kann fest installiert sein, beispielsweise auf einem Schiff. Möglich ist auch eine mobile Transportvorrichtung, die zusammen mit dem Rotorblatt bewegt werden kann und beispielsweise auf ein Schiff gehoben werden kann.
Die erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze kann auch als Teil einer Hebevorrichtung verwen det werden. Eine Unterstütze und eine Oberstütze können sich von einem Rahmen der He bevorrichtung erstrecken, so dass ein Rotorblatt zwischen der Oberstütze und der Unter stütze gegriffen werden kann. Mit einem Kran kann an dem Rahmen der Hebevorrichtung
angegriffen werden, um das Rotorblatt anzuheben. Ähnlich wie bei der Transportvorrichtung können die Oberstütze und/oder die Unterstützer als erfindungsgemäße Rotorblatt-Stützen ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft auch eine solche Lagervorrichtung, eine solche Transportvorrichtung und eine solche Hebevorrichtung, die jeweils eine oder mehrere erfindungsgemäße Rotor- blatt-Stützen aufweisen können.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : eine Seitenansicht einer Windenergieanlage; Fig. 2: ein Rotorblatt, das auf zwei erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stützen an geordnet ist;
Fig. 3: einen Schnitt entlang Linie A-A in Fig. 2 in einer vergrößerten Darstel lung;
Fig. 4: eine Funktionsskizze einer erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stütze; Fig. 5: eine Prinzipskizze eine erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stütze; Fig. 6: eine erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stütze in schematische Darstellung; Fig. 7, 8: die Ansicht gemäß Fig. 6 bei alternativen Ausführungsform der Erfin dung;
Fig. 9: eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung; Fig. 10: eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung; Fig. 11 : ein Detail eines erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stütze in vergrößerter
Darstellung;
Fig. 12: die Ansicht gemäß Fig. 1 1 bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13: eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotorblatt- Stütze;
Fig. 14: einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Rotorblatt-Stütze.
Bei einer Windenergieanlage in Fig. 1 ist eine Gondel 14 drehbar auf einem Turm 15 ange ordnet. Die Gondel 14 trägt einen Rotor 16, bei dem mehrere Rotorblätter 18 an einer Ro tornabe 19 angeschlossen sind. Der Rotor 16 wird durch den Wind in Drehung versetzt und treibt über eine Rotorwelle einen Generator an, um elektrische Energie zu erzeugen. Die elektrische Energie wird über ein windparkinternes Netz zu einem Übergabepunkt geleitet und dort in ein Übertragungsnetz eingespeist. Durch das Übertragungsnetz wird die elektri sche Energie zu Verbrauchern geleitet.
Die Rotorblätter 18 werden einzeln gefertigt und müssen vor der Montage an der Windener- gieanlage einzelnen gelagert, transportiert und/oder angehoben werden. In Fig. 2 ist ein Ro torblatt 18 gezeigt, das auf zwei Rotorblatt-Stützen 20 abgelegt ist. Jede Rotorblatt-Stütze 20 umfasst gemäß Fig. 3 eine Tragestruktur 21 sowie eine Auflagefläche 23, die sich zwischen einem proximalen Ende 24 und einem distalen Ende 25 erstreckt. Das Rotorblatt 18 liegt mit seiner Unterseite auf der Auflagefläche 23 auf. Die in Fig. 3 nur schematisch dargestellte Rotorblatt-Stütze 20 umfasst gemäß Fig. 4 einen Auflagestrang 26 und einen Stützstrang 27, deren proximale Enden jeweils über ein
Schwenkgelenk 30 an die Tragestruktur 21 angeschlossen sind. Die Tragestruktur 21 ruht über einen Ständer 28 auf dem Erdboden. Der Auflagestrang 26 und der Stützstrang 27 sind jeweils aus einer Mehrzahl von Strangsegmenten 29 zusammengesetzt, die untereinander ebenfalls über Schwenkgelenke 30 verbunden sind. Die Schwenkgelenke 30 des Auflage strangs 26 und des Stützstrangs 27 sind untereinander durch Koppelstreben 31 verbunden. Durch eine Federkraft wird die Rotorblatt-Stütze 20 in dem in Fig. 4A angezeigten Ausgangs zustand gehalten. Wird ein Rotorblatt 18 von oben auf die Rotorblatt-Stütze 20 aufgelegt, so verformt sich der Auflagestrang 26 entgegen der Wirkung der Federkraft und die von den
Strangsegmenten 29 gebildete Auflagefläche 23 schmiegt sich an die Form des Rotorblatts 18 an, siehe Figuren 4B, 4C.
Das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Rotorblatt-Stütze 20 wird anhand von Fig. 5 erläutert. Da die Schwenkgelenke 30 durch die Strangsegmente 29 bzw. die Koppelstreben 31 in einem festen Abstand zueinander gehalten werden, sind nur solche Verformungen in nerhalb des Auflagestrangs 26 möglich, bei denen die in Fig. 5 angedeuteten Kreisbahnen eingehalten werden. Gemäß Figur 5B führt ein Druck von oben auf die Mitte des Auflage strangs 26 zu einer Verformung, bei der der Auflagestrang 26 eingeknickt. Die Formverände rung erfolgt, ohne dass das distale Ende 25 sich nach unten bewegt. Gegenüber einem Druck nach unten auf das distale Ende 25 ist die Rotorblatt-Stütze 20 starr. Der in Figur 5C gezeigte Zustand ist nicht möglich, weil die zulässigen Kreisbahnen der Figuren 5A und 5B nicht eingehalten werden. In Fig. 5 ist ein einfaches Beispiel dargestellt, bei dem der Auflagestrang 26 und der Stützstrang 27 nur zwei in Längsrichtung hintereinan der angeordnete Strangsegmente 29 umfassen. Das Prinzip bleibt erhalten, wenn eine grö- ßere Anzahl von Strangsegmenten in Längsrichtung hintereinander angeordnet ist, siehe Fig. 6.
Die erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze 20 beruht also auf dem Prinzip, dass eine Verfor mung innerhalb des Auflagestrangs 26 möglich ist, während eine Bewegung, bei der die Auf lagefläche 23 sich insgesamt nach unten bewegt durch die Kopplung mit dem Stützstrang 27 ausgeschlossen ist. Dies wird ausgenutzt, um eine Auflagefläche 23 bereitzustellen, die sich an die Form des Rotorblatts 18 anschmiegt.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von Fig. 6 dadurch, dass eine der Koppelstreben als längenverstellbare Koppelstrebe 32 ausgebildet ist. Die längenverstellbare Koppelstrebe 32 umfasst eine Gewindespindel, über die der Abstand zwischen den beiden angrenzenden Schwenkgelenken 30 verändert werden kann. Durch Verstellen der Koppel strebe 32 wird es möglich, die Form der aus den Strangsegmenten 29 gebildeten Auflageflä che 23 gezielt an bestimmte Abschnitte eines Rotorblatts 18 anzupassen. In Fig. 13 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der der Auflagestrang 26 relativ zu der T ragestruktur 21 ge schwenkt werden kann.
ln Fig. 8 ist ein Aktor in Form eines Hydraulikzylinders 33 zwischen dem proximalen Ende 24 des Stützstrangs 27 und einem Schwenkgelenk 30 des Auflagestrangs 26 angeordnet.
Durch Betätigen des Hydraulikzylinders 33 kann die Form des Auflagestrangs 26 verändert werden. Aufgrund der Koppelung zwischen dem Auflagestrang 26 und dem Stützstrang 27 pflanzt sich die Formveränderung über die gesamte Länge des Auflagestrangs 26 zwischen dem proximalen Ende 24 und dem distalen Ende 25 fort.
In Fig. 9 ist eine Transportvorrichtung dargestellt, bei der das Rotorblatt auf einer Unterstütze 34 aufliegt, während die Oberstütze 35 durch eine erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze 20 gebildet wird. Die Tragestruktur 21 der Rotorblatt-Stütze 20 kann nach oben und unten rela- tiv zu der Unterstütze 34 bewegt werden. Wenn das Rotorblatt 18 auf der Unterstütze 34 auf liegt, wird die Oberstütze 35 nach unten gefahren, bis die Auflagefläche 23 auf der Oberseite des Rotorblatts 18 aufliegt. Damit wird sichergestellt, dass das Rotorblatt 18 auch unter dem Einfluss von nach oben wirkenden Kräften nicht von der Unterstütze 34 abgehoben werden kann. Bei der in Fig. 10 gezeigten Hebevorrichtung sind die Unterstütze 34 und die Oberstütze 35 als erfindungsgemäße Rotorblatt-Stützen 20 ausgebildet. Die Unterstütze 34 und die Ober stütze 35 können über ein Zentralgelenk 36 mit einem Hydraulikantrieb relativ zueinander bewegt werden. Der Hydraulikantrieb wird so betätigt, dass ein Rotorblatt 18 zwischen der Unterstütze 34 und der Oberstütze 35 geklammert ist, so dass es über eine Halteöse 37 mit einem Kran angehoben werden kann.
Die Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform von zwei zueinander benachbarten Strangsegmenten 29 des Auflagestrangs 26. die Strangsegmente 29 sind über ein Schwenk gelenk 30 miteinander verbunden, an dem auch die zu dem Stützstrang 27 führende Koppel strebe 31 angreift, die in Fig. 11 nicht dargestellt ist. Die Auflageflächen 23 der Strangseg- mente 29 werden durch Polster gebildet, so dass die Oberfläche des Rotorblatts 18 durch den Kontakt mit den Strangsegmenten 29 nicht beschädigt wird. Zusätzlich können die Aufla geflächen 23 mit einem oder mehreren Vakuumelementen versehen sein, um zu verhindern, dass das Rotorblatt relativ zu den Auflageflächen 23 verrutschen kann.
In Fig. 12 ist eine alternative Ausführungsform zweier benachbarter Strangsegmente 29 dar- gestellt, bei der ein Federelement 38 zwischen den Strangsegmenten angeordnet ist, durch
das die Stellung des Schwenkgelenks 30 in einer bestimmten Ausgangsposition gehalten wird.
Die Fig. 13 zeigt eine erfindungsgemäße Rotorblatt-Stütze 20, bei der die Auflageflächen des Auflagestrangs 26 durch Rollen 39 gebildet werden. Durch die Rollen 39 können Schäden an der Oberfläche des Rotorblatts 18 vermieden werden, wenn es zu einer Verschiebung in Längsrichtung des Auflagestrangs 26 relativ zu dem Rotorblatt kommt. Die Tragestruktur 21 kann relativ zu der Stütz 28 geschwenkt werden, wodurch die Neigung des Auflagestrangs 26 zwischen dem proximalen Ende 24 und dem distalen Ende 25 eingestellt werden kann.
Claims
Patentansprüche
1. Rotorblatt-Stütze mit einem zum Anliegen an einer Außenseite des Rotorblatts (18) be stimmten Auflagestrang (26), mit einem Stützstrang (27) und mit einer Tragestruktur (21 ), wobei ein proximales Ende (24) des Auflagestrangs (26) und ein proximales Ende (24) des Stützstrangs (27) an der Tragestruktur (21 ) angeschlossen sind, wobei ein distales Ende (25) des Auflagestrangs (26) mit einem distalen Ende (25) des Stütz- Strangs (27) verbunden ist, wobei der Auflagestrang (26) und der Stützstrang (27) je weils eine Mehrzahl von schwenkbar miteinander verbundenen Strangsegmenten (29) aufweisen, und wobei eine Koppelstrebe (31 ) sich zwischen dem Auflagestrang (26) und dem Stützstrang (27) erstreckt.
2. Rotorblatt-Stütze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strangsegmente (29) des Auflagestrangs (26) in Reihe angeordnet sind, wobei jedes Strangsegment
(29) über ein Schwenkgelenk (30) mit einem benachbarten Strangsegment (29) ver bunden ist.
3. Rotorblatt-Stütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein proximales Strangsegment (29) des Auflagestrangs (26) schwenkbar an die Tragestruktur (21 ) an- geschlossen ist.
4. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (27) die gleiche Anzahl Strangsegmente (29) aufweist wie der Auflage strang (26).
5. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstrebe (31 ) sich zwischen einem Schwenkgelenk (30) des Auflagestrangs
(26) und einem Schwenkgelenk (30) des Stützstrangs (27) erstreckt.
6. Rotorblatt-Stütze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstrebe (31 ) schwenkbar an das Schwenkgelenk (30) des Auflagestrangs (26) und an das Schwenkgelenk (30) des Stützstrangs (27) angeschlossen ist.
7. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Koppelstreben (31 ) sich zwischen dem Auflagestrang (26) und dem Stützstrang (27) erstreckt.
8. Rotorblatt-Stütze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstreben (31 ) so angeordnet sind, dass eine Stellung des Auflagestrangs (26) eindeutig mit einer
Stellung des Stützstrangs (27) korrespondiert.
9. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstrebe (31 ) längenverstellbar ist.
10. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Fe- derelement (38), das in Richtung einer Ausgangsposition des Auflagestrangs (26) wirkt.
1 1. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Ak tor (33), um einen Abschnitt des Auflagestrangs (26) relativ zu einem Abschnitt des Stützstrangs (27) zu bewegen. 12. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der T ragestruktur (21 ) einstellbar ist.
13. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflagefläche (23) des Auflagestrangs (26) mit einer Polsterung versehen ist.
14. Rotorblatt-Stütze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflagefläche (23) des Auflagestrangs (26) mit einem Vakuumelement versehen ist.
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