CN101133282B - 用于灯光标示塔的棒形信号灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于灯光标示特别是风力设备的塔或者塔式构件的棒形信号灯(10)，该信号灯作为棒形支架构成，在其第一端上设置发光件(14)并在其第二端上设置发光件接线端(15)。为了使特别是已经建成的风力设备的塔或尚在建的风力设备的塔式构件设有灯光标示装置，棒形信号灯(10)从内部穿过孔***到塔壁(11)中，使得发光件(14)向塔的周围(9)发光。

Description

用于灯光标示塔的棒形信号灯
技术领域
本发明涉及一种用于灯光标示特别是风力设备的塔的棒形信号灯，具有棒形支架，在其第一端上设置有发光件并在其第二端上设置有发光件接线端。本发明还涉及一种风力设备，其塔或者塔式构件的特征在于至少两个设置在塔壁的孔内的棒形信号灯。此外，本发明还涉及一种用于安装特别是风力设备的塔的灯光标示装置的方法。
背景技术
目前常见风力设备的塔没有显著的夜间灯光标示装置。由多个单独风力设备组成的风力发电园区通常纵横延绵，然而对于保证其附近的空中交通运输来说，缺点是缺少夜间标示，因为必须绕开这些区域并特别是对业余飞行活动是一种障碍。
DE 103 58 962 A1公开了一种具有塔的风力设备，该塔具有至少一个向外发光的障碍物灯光装置，为此塔内设有至少一个穿孔，通过其将电源线从塔内部向外布线。作为电源线取代电线例如可以将光导体通过穿孔引出，以便然后借助于棱镜或者透镜***达到所要求的发光特性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种尽可能简单和低成本的技术解决方案，以便使特别是已经建成的风力设备的塔或尚在建的风力设备的塔式构件装备灯光标示装置。
本发明提供一种用于灯光标示风力设备的塔的棒形信号灯，具有棒形支架，在棒形支架的第一端设置有发光件并在棒形支架的第二端上设置有发光件接线端，并且设计为棒形信号灯能从内部穿过孔***到塔壁中，使得发光件向塔的周围发光，其中棒形支架基本上是圆柱形的，并且棒形信号灯具有导向件，用于将棒形信号灯水平定向在设置于塔的塔壁中的孔内。
本发明还提供一种具有塔的风力设备，其特征在于，在设置于塔平面内的孔中设置有至少两个上述的棒形信号灯用于灯光标示塔，其中在塔壁中的孔内设置有用于水平定向棒形信号灯的套管以及棒形信号灯的导向件。
本发明还提供一种用于安装风力设备的塔的灯光标示装置的方法，其特征在于，将上述的棒形信号灯的第一端从内部穿过塔壁中设有的孔装入从外部可见的位置中，并且将棒形信号灯的第二端的发光件接线端与设置在塔内部的电源线连接。
根据本发明，该目的通过一种开头所述类型的装置得以实现，即棒形信号灯可以从内部穿过孔***到塔壁中，使得发光件向塔的周围发光。因此可以按照非常简单和低成本的方式为已经建成的风力设备的塔在塔的不同高度上加装保证飞行安全的灯光标示装置，或为尚在建的风力设备的塔式构件预装这种灯光标示装置，从而在塔的建成状态下仅需接通发光件的接线端。
根据本发明的棒形信号灯在其第一端上具有发光件并在其第二端上具有发光件接线端。发光件最好是发光二极管，因为它们目前价格相当便宜并可获得很高的发光强度。发光二极管具有很长的使用寿命，从而可以将棒形信号灯的维护和更换开支保持在尽可能低的程度上。此外，发光二极管非常小，从而棒形信号灯尽管装备多个这种类型的发光件直径仍然很小。棒形信号灯在通过塔壁***的第一端上具有尽可能小的直径，因为根据塔的静力学应避免在塔壁上加工大孔。
发光件接线端借助于插头连接在处于塔内部的电源线上。这些电源线与一个中央控制柜连接，该控制柜承担棒形信号灯最好作为恒定电流控制的控制工作。这种实施方式是特别有利的，因为按照这种简单方式棒形信号灯内部无需电子装置。这种棒形信号灯加工特别简单和方便。风力设备的运营商因此可以迅速、简单和低成本地用新的棒形信号灯更换缺损件。
发光件最好装备有信号装置，以通知塔的运营商一个发光件或者多个发光件发生故障并可以尽可能迅速地更换棒形信号灯。这种信号装置例如可以由光敏电阻组成，提示发光件的功能是否正常。根据一种优选的实施方式，一条附加到电源线的信号线作为信号装置使用，借助于发光件接线端与发光件连接。发光件在这种情况下串联连接，从而出现故障的发光件中断电流和信号线将相应信号传送到中央控制柜并因此通知运营商。同样可以设想并联连接发光件，这样做的优点是一个发光件出现故障的情况下其余发光件的功能不受影响。
发光件上面优选安装有作为保护层的罩，它保护暴露于气候的发光件不受环境影响，特别是风化影响。在这种情况下根据一种优选实施方式，这种罩为采用透明材料注塑的保护层。最好由玻璃制成的处于发光件上面圆拱罩最好采用透明的光学树脂注塑，一方面保护发光件和对外界密封，但另一方面起到发光件在该圆拱罩内部定位的作用。
在该保护层上面最好设置有最好由金属制成的弓形件，以便例如像在吊舱上或者塔上的吊车操作时，保证发光件和护罩不受机械影响。
塔壁中的根据本发明的棒形信号灯所穿过的孔最好是水平的，也就是与地面平行地定向，以便保证发光件同样水平定向。在一种优选的实施方式中，塔壁上的水平孔内设置有套管，起到可***塔壁内的棒形信号灯的导向作用。棒形信号灯为与套管配合精确的对应件，套管这样预先确定棒形信号灯的最佳定位，使棒形信号灯既在横轴线上水平定向，又使最好设置在一条线上的发光件水平设置。
此外，套管上或者保护弓形件上设置有提供棒形信号灯最佳位置的装置，其中棒形信号灯尽可能从塔凸出，使其以尽可能大的立体角发光。在此方面，在塔壁内侧上设置有能最佳调整套管或棒形信号灯的衬垫。
此外发光件最好设置在一条线上，以便保证在水平方向上尽可能良好发光。在这种实施方式中，最好风力设备的塔或塔式构件装备有至少两个在塔平面上设置的棒形信号灯，使得其可以360°的立体角照明。
根据本发明以如下方式安装特别是风力设备的塔的灯光标示装置，使得棒形信号灯的第一端从内部穿过塔壁上具有的孔装入从外部可见的位置内并将棒形信号灯第二端的发光件接线端与设置在塔内部的电源线连接。这样可以简单和低成本加装已经建成的塔。为此仅需从设置在塔内部的平台出发进行操作，从而无需在塔外壁上进行复杂的吊车操作。在塔壁上钻出用于棒形信号灯的孔，该孔最好具有仅几厘米直径，以便不损害塔的静力学。棒形信号灯第一端上直径较小，以便可配合精确地***该孔内。保留在塔内部的部分用于棒形信号灯的定向。
在根据本发明的棒形信号灯的基础上，本发明还涉及一种风力设备和塔式构件，其中将至少两个棒形信号灯安装在风力设备的塔或者塔式构件上，使得该塔或者该塔式构件在对飞行重要的所有方向上均显示可见标示。棒形信号灯在这种情况下尽可能从塔凸出，例如使两个棒形信号灯以各自180°或者三个棒形信号灯以各自120°发光或者采用类似的实施方式，其中至少两个棒形信号灯标示出塔的整体外部空间。在此方面优选的是一种实施方式，其中必须在塔壁上加工尽可能少的孔，以便灯光标示尽可能大的立体角。
根据本发明的解决方案中特别有利的是，特别是风力设备的塔或塔式构件可以简单和低成本加装或安装。发光件可以物美价廉地买到并具有很长的使用寿命，这样将用于维护已经建成装置的运行成本降到最低限度。因为根据本发明的棒形信号灯结构简单，所以可以相当低的价格大量制造。根据本发明的棒形信号灯是特别有利的，因为在单个发光件出现故障的情况下可以迅速和简单地从塔内部更换整套信号灯。
本发明其他有利的构成在该申请中予以说明。
根据本发明的棒形信号灯的优点此外在于，既可以对塔安装之前的单个塔式构件装备根据本发明的棒形信号灯，也可以对已经建成的塔从内部加装棒形信号灯。
附图说明
下面借助于附图对本发明的实施例进行详细说明。其中：
图1示出风力设备的装备有设置在两个塔平面上的根据本发明的棒形信号灯的塔的透视图；
图2示出穿过带有未按比例示出的两个已安装的根据本发明棒形信号灯的塔的横轴线的剖面图；
图3示出穿过带有一个已安装的根据本发明棒形信号灯的塔的纵轴线的截面图；
图4示出穿过根据本发明棒形信号灯纵轴线的截面图；
图5示出塔壁的截面图以及防撞边和管线夹的俯视图；
图6示出根据本发明棒形信号灯的不同视图；
图7示出塔壁的截面图以及带有内装棒形信号灯的防撞边和管线夹的俯视图；
图8示出穿过带有行走环或格栅条的塔的截面图；以及
图9示出带有行走环或格栅条的塔壁的截面图。
具体实施方式
图1示出竖立在地基上的风力设备的塔1。与其上端设有机械吊舱2和设置在该吊舱上的转子叶片3。在塔的两个塔平面上安装有灯光标示装置4，从而对于空中交通来说从远处便可以看到塔。
图2示出风力设备的塔1的横截面图。在塔壁11中设置有两个棒形信号灯10，它们从内部空间7出来通过孔***到塔壁11中并向塔的周围9发光。为防止棒形信号灯10的发光件14受到机械的外部影响，棒形信号灯10上面具有保护装置12，该装置最好同时用于在将棒形信号灯10装入塔壁11时正确定位。
图3示出根据本发明的棒形信号灯10安装在塔壁11上。棒形信号灯10与塔壁11上为此设有的孔精确配合，其中，棒形信号灯10借助于***孔内的套管(未示出)和固定在棒形信号灯上的导向件16实现配合精确和水平的调整。向塔周围9发光的棒形信号灯10从塔凸出，使得发光件14从外部在尽可能大的立体角中是可见的。在这些发光件14上面设置有例如光学树脂的保护层13，以便保护发光件14不受天气影响。在棒形信号灯10从塔凸出的该部分上安装有保护弓形件12，以便保护棒形信号灯10及发光件14和保护层13不受机械损坏。在棒形信号灯10凸入塔内部空间7内的第二端上设置有发光件接线端15，这些接线端与塔内部7为此设有的电源线触点接通。
图4示出在根据本发明的棒形信号灯10第一端上利用例如光学树脂的保护层13覆盖的发光件14。在所示的实施方式中，在一条线上设置有五个发光二极管作为发光件14，使得它们在水平面上以180°的立体角发光。
在根据本发明的棒形信号灯基础上，本发明还涉及一种实施方式，其中在塔的多个平面上设置有用于灯光标示塔的棒形信号灯。此外，例如在塔周围不需要这种灯光标示的情况下，可以设想塔在周围的灯光标示小于360°。棒形信号灯的发光件能以偏离水平线的方式设置。机械保护弓形件最好能由其他结构的机械保护装置替代，例如由机械上坚固的材料制成的格栅或者透明的圆拱罩。
下面对本发明的实施例进行详细说明。图5A示出混凝土段连同里面浇筑套管17的塔壁11的截面图，在套管内端17A和外端17B上各自焊接一个板18或19。该单元在制造混凝土预制件时共同浇筑并然后在预先规定的位置上与所需的定向装置固定设置在混凝土内。每个板18、19具有贯通孔181或191，在其后面焊接上螺母182或192，从而螺栓可以穿过这些板旋入。
在外板19上旋接有在图5C中以俯视图示出的所谓防撞边20。该防撞边20最好是一个板，该板具有用于棒形信号灯的中心贯通孔201以及设置在该贯通孔201上面和下面并形成真正的防撞边201的保护弓形件202。此外设有孔203，该防撞边20利用该孔可与外板19螺栓连接。
内板18用于借助于所谓的管线夹21固定棒形信号灯，如在图5B中以俯视图示出。在该管线夹21的图示中可以看到两个螺栓211，该管线夹通过螺栓可以旋接在内板18上。在管线夹21的中心也设有孔212，棒形信号灯能穿过该孔并且通过三个均匀分布在孔212圆周上的螺栓和螺母213固定在该孔中所要求的位置上。因此棒形信号灯可以***套管17内，以所需的方式定向并最后借助于这三个螺栓213固定在该位置。
图6以侧视图(图6A)以及正视图(图6B)和后视图(图6C)示出棒形信号灯10本身。棒形信号灯10整体由金属制成。在其外端16B上加工有发光孔101，在该发光孔的后面设置有发光件14，从而发光件能向周围发光。此外，棒形信号灯10具有一个环形环102(止动环)，其精确地确定信号灯10能推入到套管17内的什么程度。因此必然地得出信号灯从塔凸出的程度。此外，在棒形信号灯10的对着塔内部的末端10A上可以看到小凸起部103。该凸起部例如作为在图6B的后视图中可以清楚看出的四边形构成。
只要棒形信号灯10***套管17内，其水平定向就已经通过套管17的构造实现。然后还能够并且必须环绕棒形信号灯10的纵轴线进行定向的调整，使得棒形信号灯另一端上的发光孔精确水平定向。为此能够将水平仪放置在四边形103上并因此找到正确方向。只要找到该方向，棒形信号灯10就借助于管线夹21(参见图5B)固定并因此处于其正确的安装和工作位置上。
图7示出处于装入状态下的棒形信号灯。在那里在图7A所示的截面图中可以清楚看出棒形信号灯10***套管17内的方式。此外，还可以看出环形密封圈22，其设置在止动环102与外板19之间。如果拆下棒形信号灯10，那么在安装该棒形信号灯或者一个新的棒形信号灯10时，始终使用新的密封圈22，从而确保棒形信号灯10始终与套管17密封配合和潮气不会从这条途径进入套管17并因此进入风力设备内。图7B和7C分别示出装入状态下的棒形信号灯10内部(图7B)和外部(图7C)的俯视图。
为了确定尺寸还需指出，优选地止动环102的外径基本上相当于套管17的内径。
对棒形信号灯10本身还需指出可以设想三种方案。在第一种方案中，棒形信号灯10本身没有电子装置。由此该棒形信号灯的结构非常简单。但是必须以相应复杂和昂贵的方式设置引线，以保证各发光件无故障和彼此独立地供电并且甚至具有例如用于光敏电阻的回线，以便可以进行功能控制。
在棒形信号灯的另一种变型中，棒形信号灯本身具有电子装置。在这种情况下，在一种实施方式与一种变型之间也存在差别，前者电子装置依据也由中央控制装置产生的触发信号控制发光件，而后者在棒形信号灯的外部具有整体控制装置和棒形信号灯内包括的电子装置基本上承担发光件的激励器功能。
根据本发明棒形信号灯基本上所有的实施方式都包括下列安装方法：
1.在第一步骤中，将在制造混凝土预制件期间同时浇筑固定有板18、19的套管17。在钢塔情况下当然不需要这样做。在那里仅需在塔上加工能***套管17的孔。但在这种情况下需要注意的是，钢塔需要时必须环绕孔加固，以便保证可靠负荷转移，因为否则钢塔会由于该孔或这些孔而降低强度。
2.在第二步骤中，在建立塔期间安装防撞边20。
3.在塔建立后，将密封圈22套装在止动环102上棒形信号灯10的前部上。
4.在下个步骤中将信号灯10***套管17内。
5.此后从塔内部7套装管线夹21。
6.信号灯10借助于水平仪定向。
7.棒形信号灯10的这样找到的位置利用管线夹21定位。
8.然后还必须连接棒形信号灯并然后可以投入运行。
为了可以从塔内部触及根据本发明的棒形信号灯，这一点恰恰是需要通过本发明实现的，以便不必以较大开支例如利用吊车或者升降平台从外部进行接触，在一种优选的构成中，塔内部以预先规定的距离在棒形信号灯的下面安装有行走环23(参见图8左半部分和图9A)或格栅条24(参见图8右半部分和图9B)以及附加的安全环25。行走环23可以通过每个风力设备上存在的爬梯到达并这样装入，使得棒形信号灯10大致处于站在行走环23上的工程人员的胸部高度上。
在图9A的一部分塔壁截面图中可以看出装入的棒形信号灯10和防撞边20。在棒形信号灯10的下面首先设有安全环25，其环绕塔的内圆周上。它当然例如可以在爬梯的区域内中断。该安全环借助于第一(短)悬臂26固定于塔壁11。在安全环25的下面设有第二悬臂27，在悬臂上面行走环23固定在图9A所示的构成中。这些行走环也可以环绕在塔内部并隔开，使得工程人员可以安全地站在上面。完全可以随意选择数量(在图9A所示的构成中为三个)。当然也可以是四个、五个或者多个行走环。
在图9B所示的构成中，取代行走环23使用格栅条24。该格栅条24可以构成为扇形并取代行走环23作为达到棒形信号灯10的行走面处于第二悬臂27上。
在图8所示的俯视图中，塔壁11上各自以90°相距设置棒形信号灯10。与塔壁同心的安全环25借助于第一悬臂26固定在塔壁11上并环绕在塔内部。爬梯在这里出于简化的原因没有示出。
借助于第二悬臂27固定在塔壁11上的行走面在这里在塔的左半部分上以行走环23的方式示出，而在右半部分上设有格栅条段24，通过其造型补充成一个圆或者圆圈。在个案情况下设有相应完整循环的行走环或者格栅条。

Claims (17)

1.一种用于灯光标示风力设备的塔(1)的棒形信号灯(10)，具有棒形支架，在棒形支架的第一端(10B)设置有发光件(14)并在棒形支架的第二端(10A)上设置有发光件接线端(15)，并且设计为棒形信号灯(10)能从内部穿过孔***到塔(1)的塔壁(11)中，使得发光件(14)向塔(1)的周围(9)发光，其中棒形支架基本上是圆柱形的，并且棒形信号灯(10)具有导向件(16)，用于将棒形信号灯水平定向在设置于塔(1)的塔壁(11)中的孔内。
2.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，发光件(14)上面设置有防风化的保护层(13)。
3.如权利要求2所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，防机械影响的保护装置设置在棒形信号灯(10)从塔(1)凸出的部分上。
4.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，发光件(14)串联连接。
5.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，发光件(14)为LED。
6.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，发光件(14)设置在一条线上。
7.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，棒形信号灯(10)具有监测发光件(14)功能的信号装置。
8.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，在棒形支架的第二端(10A)上设有用于水平定向棒形信号灯的部件。
9.如权利要求1所述的棒形信号灯(10)，其特征在于，在棒形支架的第一端(10B)的区域内设有止动环(102)，用于确定在塔(1)的塔壁(11)孔内的***深度。
10.一种具有塔(1)的风力设备，其特征在于，在设置于塔平面内的孔中设置有至少两个如权利要求1至9中任一项所述的棒形信号灯(10)用于灯光标示塔，其中在塔壁(11)中的孔内设置有用于水平定向棒形信号灯(10)的套管以及棒形信号灯(10)的导向件(16)。
11.如权利要求10所述的风力设备，其特征在于，孔设置为使得设置在其中的棒形信号灯(10)以360°的立体角发光。
12.如权利要求10所述的风力设备，其特征在于，塔内壁上环绕孔设有管线夹(21)，其带有用于水平定向和固定棒形信号灯(10)的部件(213)。
13.如权利要求10所述的风力设备，其特征在于，塔外壁上环绕孔设有防撞边(20)，其具有用于保护棒形信号灯(10)外端(10B)不受机械损坏的部件(202)。
14.如权利要求10所述的风力设备，其特征在于，塔内壁上设有脚踏件。
15.如权利要求14所述的风力设备，其特征在于，脚踏件是行走环(23)或者格栅条(24)。
16.一种用于安装风力设备的塔的灯光标示装置的方法，其特征在于，将如权利要求1至9中任一项所述的棒形信号灯(10)的第一端从内部穿过塔壁(11)中设有的孔装入从外部可见的位置中，并且将棒形信号灯(10)的第二端的发光件接线端(15)与设置在塔内部(7)的电源线连接。
17.如权利要求16所述的用于安装风力设备的塔的灯光标示装置的方法，其特征还在于下列步骤：
在***棒形信号灯之前，将套管装入塔壁中并在塔壁内形成孔，环绕孔的外部开口安装防撞边，
将棒形信号灯(10)***包括将棒形信号灯(10)***套管内，环绕孔在塔内部安装管线夹，以及
水平定向棒形信号灯并借助于管线夹固定其位置。
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