DE102015012635B4

DE102015012635B4 - Montagebühne für insbesondere den Aufbau von Turmsegmenten von Windkraftanlangen

Info

Publication number: DE102015012635B4
Application number: DE102015012635.0A
Authority: DE
Inventors: Ralf Hermmans
Original assignee: Goracon Engineering GmbH
Current assignee: Goracon Engineering GmbH
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2035-10-01
Also published as: DE102015012635A1

Abstract

Montagebühne (1) für insbesondere den Aufbau von Turmsegmenten (8) von Windkraftanlagen, mit bewegbaren Arbeitskörben, die an einem Stützmast (5) befestigt sind, wobei an dem Stützmast (5) und in einer Stützmasthochebene zumindest zwei ausfahrbare und in einer ausgefahrenen Stellung feststellbare Kletterarme (9) vorgesehen sind, die sich an Innenwandungen von Turmsegmenten arretieren und/oder mit diesen verbinden lassen, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Arbeitshochebene des Stützmastes (5) zumindest zwei unabhängig voneinander und relativ zueinander horizontal und vertikal von dem Stützmast (5) weg und auf diesen zu bewegbare Arbeitskörbe (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) vorgesehen sind, die jeweils um eine vertikale Achse schwenkbar und/oder verfahrbar am Stützmast (5) festgelegt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagebühne für insbesondere den Aufbau von Turmsegmenten von Windkraftanlagen, mit bewegbaren Arbeitskörben, die an einem Stützmast befestigt sind, wobei an dem Stützmast und in einer Stützmasthochebene zumindest zwei ausfahrbare und in einer ausgefahrenen Stellung feststellbare Kletterarme vorgesehen sind, die sich an Innenwandungen von Turmsegmenten arretieren und/oder mit diesen verbinden lassen.
Türme von Windkraftanlagen werden herkömmlicherweise aus Betonringen hergestellt, die sich kegelstumpfartig verjüngend bis zum oberen Bereich erstrecken, an denen das Windrad drehbeweglich abgestützt ist. Alternativ sind Gittermasten als Stützmasten für Windkraftanlagen bekannt, die ebenfalls abschnittsweise aufgebaut werden.
Zur Herstellung derartiger Stützmasten werden Lifteinrichtungen verwendet mit Armen, zwischen denen ein Seil gespannt ist mit Kranhaken und zusätzlichen Befestigungsvorrichtungen. Solche herkömmlichen Montagebühnen sind aufwendig und erfordern einen hohen Installationsaufwand. Auch der Deinstallationsaufwand ist nicht unerheblich, da aufgrund der sich nach oben hin verjüngenden Geometrie eines Turmes die in einem unteren Bereich sehr langen Stützteile aus oberen Bereichen und mit einem erhöhten Aufwand herauszubringen sind.
Aus der FR 1 417 198 A ist eine Montagebühne der eingangs genannten Art bekannt, bei der an einem Stützmast ausfahrbare Kletterarme vorgesehen sind, die in einer ausgefahrenen Stellung feststellbar sind. Diese Kletterarme sind in 90°-Ausrichtung an dem Stützmast vorgesehen und können nur den Stützmast in verschiedenen Hochebenen festklemmen. Arbeitsplattformen bieten diese nicht dar.
Aus der WO 2014/019852 A1 ist eine Instandhaltungsvorrichtung für großflächige Stahlbauflächen, insbesondere von Innenbereichen von Schiffen oder Tankanlagen bekannt mit zumindest einem entlang eines vertikalen Trägers verfahrbaren Trägersystems, wobei an dem Trägersystem zumindest ein Armsystem angeordnet ist. Das zumindest eine Trägersystem ist über ein Hubzylindersystem entlang des vertikalen Trägers bewegbar. An diesem System lassen sich Arbeitskörbe befestigen, die für die durchzuführenden Arbeiten auszufahren und auf und ab zu bewegen sind.
Aus der WO 2010/136026 A2 ist eine Vorrichtung für Inspektions- und Wartungsarbeiten an Rotoroberflächen und/oder der Turmoberfläche großer Windkraftanlagen bekannt, insbesondere von Off-Shore-Anlagen. Die Vorrichtung weist eine Führungs- und Hubeinheit mit zumindest zwei Ringen zur Fixierung am und zur vertikalen Bewegung entlang des Turmes auf. Auf dem Umfang der Ringe verteilt weisen diese jeweils mindestens vier oder mehr teleskopierbare Traversen mit Aktiveinheiten auf. Die Traversen sind in Richtung der Achse des Windkraftanlagenturmes teleskopierbar, wobei die Antriebseinheiten die Traverse bewegen. Die Vorrichtung einen frei auskragenden, mehrgliedrigen Gelenkausleger auf, der über ein Gelenk an der Führungs- und Hubeinheit befestigt ist. Die Glieder des Gelenkauslegers werden durch Antriebselemente zueinander bewegt und stabilisiert. Der mehrgliedrige Gelenkausleger kann an seinem äußeren Ende einen Arbeitskorb für technische Geräte zur Inspektion oder zur Reinigung aufweisen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Montagebühne für insbesondere den Bau von Windkraftanlagen aus Turmsegmenten zur Verfügung zu stellen, die mit einem verminderten Installationsaufwand betrieben werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Montagebühne der eingangs genannten Art dadurch aus, dass in zumindest einer Arbeitshochebene des Stützmastes zumindest zwei unabhängig voneinander und relativ zu einander horizontal und vertikal von dem Stützmast weg und auf diesen zu bewegbare Arbeitskörbe vorgesehen sind, die jeweils um eine vertikale Achse schwenkbar und/oder verfahrbar am Stützmast festgelegt sind.
Damit ist vorgesehen, dass die Montagebühne als Klettermontagebühne ausgebildet ist. Dazu ist sie mit entsprechend ausfahrbaren und arretierbaren bzw. feststellbaren Kletterarmen ausgerüstet sein, die sich an Innenwandungen von Turmsegmenten arretieren und/oder mit diesen verbinden lassen. Bevorzugterweise sind in zwei verschiedenen Hochebenen jeweils eine Gruppe aus zwei, drei oder mehr Kletterarmen vorgesehen, die relativ zueinander bewegbar sind. Zwischen den zwei Gruppen von Kletterarmen kann eine Hebevorrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Scherenhebevorrichtung, vorgesehen sein, so dass nach Arretierung der Montagebühne durch eine Gruppe von Kletterarmen die andere gelöst und über die Hebevorrichtung in eine andere Höhenposition bewegt werden kann und danach dort an der Innenwandung eines Turmsegmentes montiert wird. Danach kann die andere Gruppe von Kletterarmen nachgeführt sein.
Es ist ebenfalls eine Montagebühne zur Verfügung gestellt, bei der die Arbeitskörbe in eine eng aneinander liegende Ruheposition gebracht werden können, so dass damit Außenabmessungen eingenommen werden können, die es ermöglichen, dass die Montagebühne auch durch relativ kleine Öffnungen wieder aus einem hochgebauten Turm herausgebracht werden kann. Es ist ebenfalls möglich, mit den Arbeitskörben Turmsegmente mit relativ großem Innendurchmesser zu erreichen, indem die jeweils um die horizontalen Achsen schwenkbaren Arbeitskörbe über die Gelenkarme zu verfahren sind. Vorzugsweise sind in verschiedenen Hochebenen des Stützmastes jeweils Arbeitskörbe vorgesehen, insbesondere jeweils zwei, die eine Arbeitsplattform haben mit annähernd halbkreisförmiger Gestalt, so dass diese in der Ruhstellung im Bereich des Stützmastes eine eng anliegende Ruhestellung einnehmen können und sich somit in etwa zu einer kreisförmigen Gestalt ergänzen.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Montagebühne mit einem Gittermast auszurüsten, der entsprechende Verfahrschienen hat, an denen zum Beispiel ein Drehkranz, an dem die Arbeitskörbe festgelegt sind, vertikal verfahrbar montiert ist. An dem Drehkranz können die Arbeitskörbe über entsprechende Gelenkarme wieder verfahren werden. Ist dieser rund ausgebildet, kann der Arbeitskorb eine entsprechende 360° aber auch 180°-Bewegung nach links und rechts durchführen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf weitere Unteransprüche, die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verwiesen.
In der Zeichnung zeigen:
1: ausschnittsweise einen Turm einer Windkraftanlage während der Bauphase, mit einem Ausführungsbeispiel der Montagebühne;
2: eine zu 1 analoge Darstellung bei weiterem Baufortschritt mit drei Turmsegmenten und zwei Gruppen von Kletterarmen;
3: eine Einzeldarstellung voneinander zugeordenten Arbeitskörben mit Gelenkarmen und Kletterarmen;
4: vergrößert die Gelenkarme und den Drehkranz der Montagebühne nach den 1 bis 3;
5: ausschnittsweise eine Seitendarstellung auf das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4;
6: ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Montagebühne nach der Erfindung mit einem Gittermast als Stützmast;
7: vergrößert das Ausführungsbeispiel nach 6 und
8: nochmals vergrößert einen Teilbereich des Stützmastes mit Arbeitskorb.
In dem ersten Ausführungsbeispiel der Montagebühne nach den 1 bis 5 hat die Montagebühne 1 jeweils in zwei Hochebenen jeweils zwei Arbeitskörbe 2.1 und 2.2, beziehungsweise 3.1 und 3.2. Diese Arbeitskörbe 2.1, 2.2, 3.1, 3.2 sind jeweils an Gelenkarmen 4 befestigt, die bei den Arbeitskörben 3.1 und 3.2 in aufrechter Stellung an dem Stützmast 5 eng anliegend angeordnet sind, so dass die Arbeitskörbe 3.1 und 3.2 in dieser Ruheposition einen nur geringen Raum beanspruchen. Die Arbeitskörbe 2.1 und 2.2 befinden sich in einer ausgefahrenen Arbeitsstellung. Die Gelenkarme 4 sind jeweils an einem Drehkranz 6 und dem Stützmast 5 festgelegt (siehe auch vergrößerte Darstellung nach 4). Die Gelenkarmabschnitte sind um horizontale Achsen 7 schwenkbar. So können sie in verschiedenen Höhenlagen und mit verschiedenen Abständen zum Stützmast 5 an ein Turmsegment 8 heranbewegt werden.
Die Montagebühne 1 ist über Kletterarme 9, 10 an der Innenwandung der Turmsegmente 8 festzuklemmen. Dazu sind die Kletterarme 9 in der oberen Hochebene und die Kletterarme 10 in einer darunter befindlichen Hochebene angeordnet. Zwischen der Gruppe mit den Kletterarmen 9 und der Gruppe mit den Kletterarmen 10 ist eine Hebevorrichtung 11 in Gestalt einer Scherenhebevorrichtung vorgesehen (siehe auch 5), so dass die Arbeitskörbe 2.1, 2.2 und 3.1, 3.2 einen unterschiedlichen Höhenabstand zueinander einnehmen können, wie dies die 2 zeigt.
In der 2 sind die oberen Arbeitskörbe 2.1 und 2.2 über die Hebevorrichtung 11 verfahren, wobei auch die Klemmarme 9 und 10 einen größeren Abstand zueinander einnehmen. So ist nicht nur in unterschiedlichen Hochebenen zu arbeiten. Vielmehr kann auch durch das wechselseitige Festklemmen der Klemmarme 9 mit der Innenwandung der Mauersegmente 8 ein autarkes Klettern der Montagebühne 1 erfolgen. Die Kletterarme 9 und 10 sind teleskopierbar, beispielsweise durch entsprechende hydraulische Mittel und über die Anschlag 10.1 bzw. 9.1 mit der Innenwandung der Turmsegmente 8 zu verspannen. Anstelle einer Scherenhebeeinrichtung können selbstverständlich auch andere geeignete Hebemittel Einsatz finden.
Wie 5 veranschaulicht, können alle Teile in eine Ruheposition überführt werden, in der die gesamte Montagebühne außerordentlich klein und schmal baut, so dass diese auch noch aus hochemporragenden Türmen wie von Windkraftanlagen nach oben heraus gehoben werden kann, obgleich in einer Anfangsbauphase, wie diese in 1 und in 2 dargestellt ist, die Montagebühne auch Innenwandungen von Mauersegmenten erreichen kann, die einen recht großen Innendurchmesser aufweisen.
In den 6 bis 8 ist eine alternative Ausführungsvariante der Montagebühne 1 dargestellt mit einem Gittermasten als Stützmast 5, der wiederum in zwei unterschiedlichen Hochebenen Arbeitskörbe 2.1 und 2.2 sowie 3.1 und 3.2 aufweist, die über Gelenkarme 9 bzw. 10 an einem Drehkranz 13 entlang verfahrbar festgelegt sind, so dass sie sich über drei Segmente im Inneren der Turmsegmente 8 entlang verfahren lassen. Diese Drehkränze 13 sind ebenfalls auf- und abzuverfahren über Führungsschienen 14 entlang von Vertikalpfosten des Stützmastes 5.

Claims

Montagebühne (1) für insbesondere den Aufbau von Turmsegmenten (8) von Windkraftanlagen, mit bewegbaren Arbeitskörben, die an einem Stützmast (5) befestigt sind, wobei an dem Stützmast (5) und in einer Stützmasthochebene zumindest zwei ausfahrbare und in einer ausgefahrenen Stellung feststellbare Kletterarme (9) vorgesehen sind, die sich an Innenwandungen von Turmsegmenten arretieren und/oder mit diesen verbinden lassen, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Arbeitshochebene des Stützmastes (5) zumindest zwei unabhängig voneinander und relativ zueinander horizontal und vertikal von dem Stützmast (5) weg und auf diesen zu bewegbare Arbeitskörbe (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) vorgesehen sind, die jeweils um eine vertikale Achse schwenkbar und/oder verfahrbar am Stützmast (5) festgelegt sind.
Montagebühne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Stützmasthochebene des Stützmastes (5) eine zweite Gruppe von ausfahrbaren und feststellbaren Kletterarmen (10) vorgesehen sind.
Montagebühne (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kletterarme (9) der einen Stützmasthochebene relativ bewegbar sind zu den Kletterarmen (10) der anderen Stützmasthochebene.
Montagebühne (1) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Stützmasthochebenen der Kletterarme (9, 10) ein ausfahrbarer und einfahrbarer Stützmastabschnitt vorgesehen ist.
Montagebühne (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ein- und ausfahrbare Stützmastabschnitt als Scherenhebevorrichtung (11) ausgebildet ist.
Montagebühne (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kletterarme (9, 10) als Teleskoparme ausgebildet sind.
Montagebühne (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskörbe (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) über Gelenkarme (4) mit dem Stützmast (5) verbunden sind.
Montagebühne (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkarme (4) um horizontale Achsen schwenkbar aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Armteile aufweisen.
Montagebühne (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei aufeinander zu und voneinander wegbewegbare Arbeitskörbe (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) vorgesehen sind, die in eine Ruhestellung aufeinander zu bewegbar sind, in der sie aneinander angrenzend angeordnet sind.
Montagebühne (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitskorb (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) im Wesentlichen eine halbkreisähnliche Gestalt hat.
Montagebühne (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkarme (4) der Arbeitskörbe (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) an einem Drehkranz (6) des Montageturms befestigbar sind.
Montagebühne (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkranz (6) ortsfest an dem Stützmast (5) befestigt ist.
Montagebühne (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkranz (6, 13) vertikal beweglich an dem Stützmast (5) befestigt ist.
Montagebühne (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Drehkranz (13) ein Arbeitskorb (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) verfahrbar ist.
Montagebühne (1) nach einen der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in verschiedenen Stützmasthochebenen jeweils eine Gruppe von Arbeitskörben (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) vorgesehen sind.