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Mit Hilfe von Kranen werden oftmals Lasten in große Höhen befördert, in der diese dann exakt positioniert werden müssen. So ist beispielsweise bei Windkraftanlagen, deren Ausbau in den letzten Jahren stetig zugenommen hat, erforderlich, das Rotorblatt einer Windkraftanlage mit Hilfe eines Krans in große Höhen anzuheben, sodass es dort mit der Nabe am vom Boden entfernten Ende des Windkraftturms verbunden werden kann. Hierzu ist es erforderlich, das Rotorblatt gegenüber der Nabe exakt zu positionieren bzw. auszurichten, um eine Verschraubung zwischen Rotorblatt und Nabe herzustellen. Dabei ist es für die Geschwindigkeit der Montage von großer Wichtigkeit, dass es gelingt, das Rotorblatt auf Höhe der Nabe der Windkraftanlage exakt zu positionieren. Dies gestaltet sich oftmals äußerst schwierig, da die Windverhältnisse auf Höhe der Nabe der Windkraftanlage eine genaue Positionierung bzw. Ausrichtung des zu montierenden Rotorblatts erschweren oder oftmals nur ein kurzes Zeitfenster für die Montage zugestehen.
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Die
EP 2 832 675 A1 sieht zur Lösung dieses Problems eine Aufnahme vor, in die ein zu montierendes Rotorblatt einzubringen ist. Für die Montage des Rotorblatts an der Nabe wird dann nicht das Rotorblatt, sondern die das Rotorblatt lagernde Aufnahme angehoben, mit Hilfe derer eine Feinpositionierung zur Montage des Rotorblattes vorgenommen werden kann. Hierzu befinden sich verschiedene Verstellmotoren und Positioniermittel in der Aufnahme, sodass die mit einem Kran gehobene Aufnahme nur grob in der Nähe der Nabe positioniert werden muss. Nachteilhaft hieran ist, dass eine solche Aufnahme für ein Rotorblatt sehr schwer ist und ihrer Beschaffung sehr teuer ist.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehend aufgeführten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zum Heben einer Last vorzusehen, das eine exakte Ausrichtung bzw. Positionierung der Last während des Hebevorgangs ermöglicht. Dies gelingt mit einem Verfahren, das sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Demnach wird in dem Verfahren zum Heben einer Last nach der Erfindung die Last an einer ersten Anschlagstelle an einen ersten Kran angeschlagen und die Last an einer zweiten Anschlagstelle an einen zweiten Kran angeschlagen. Dabei unterteilt die durch den Schwerpunkt der Last verlaufende Vertikale die Last in zwei Abschnitte, wobei sowohl die erste Anschlagstelle und die zweite Anschlagstelle beide auf einem der zwei Abschnitte angeordnet sind.
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Bei einem herkömmlichen im Stand der Technik bekannten Tandemhub befinden sich die jeweiligen Anschlagstellen zweier Krane auf unterschiedlichen Abschnitten, die durch eine durch den Schwerpunkt laufende Vertikale voneinander getrennt sind. Dadurch, dass der Schwerpunkt der Last zwischen zwei Aufnahmepunkten für die mehrere Krane liegt, trägt jeder der Krane einen Teil der Gewichtskraft der Last und die Last kann durch unterschiedliches Einziehen der Hubseile ausgerichtet werden.
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Vorteilhaft an der Anordnung der ersten Anschlagstelle und der zweiten Anschlagstelle auf genau einem der zwei Abschnitte ist, dass durch geschickte Krafteinleitung an die beiden Anschlagstellen eine sehr exakte Positionierung in allen Raumrichtungen möglich ist.
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Vorzugsweise sind die erste Anschlagstelle und die zweite Anschlagstelle während eines Hebevorgangs der Last beide auf einem der zwei Abschnitte angeordnet. Der allgemeine Bezug auf das Wort „Abschnitte“ beschreibt hierbei erneut die Unterteilung der Last mit Hilfe einer durch den Schwerpunkt der Last verlaufenden Vertikalen.
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Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung befindet sich die erste Anschlagstelle näher am Schwerpunkt der Last als die zweite Anschlagstelle.
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Dies erlaubt durch geschickte Krafteinleitung an die zweite Anschlagstelle eine Schwenkbewegung der Last, die in mehreren Raumrichtungen vollzogen werden kann.
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Vorzugsweise sind die erste Anschlagstelle und die zweite Anschlagstelle so ausgestaltet, dass die Last während einer Verbindung mit einem Kran um die jeweilige Anschlagstelle verschwenkbar ist.
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Nach einer Fortbildung der Erfindung wird in dem Verfahren ferner die Last durch den ersten Kran angehoben und während eines Hebevorgangs der Last mit Hilfe des zweiten Krans eine auf die Bodenebene gerichtete Kraft auf die Last ausgeübt, um die Last auszurichten.
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Der erste Kran sorgt im Prinzip für ein Heben der Last in die gewünschte Höhe, wobei der zweite Kran an der zweiten Anschlagstelle eine in Bodenebene gerichtete Kraft ausübt, die zweite Anschlagstelle also nach unten zieht, sodass dadurch die Last ausgerichtet wird. Dabei dient nur der erste Kran mit seiner Verbindung zu der ersten Anschlagstelle dazu, die Last zu heben. Der zweite Kran dient nur dazu, eine in Bodenebene gerichtete Kraft an der zweiten Anschlagstelle auf die Last auszuüben. Der zweite Kran wirkt demnach der von dem ersten Kran ausgeübten Hubkraft entgegen.
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Vorzugsweise wird während eines Hebevorgangs der Last durch ein Drehen eines Oberwagens des zweiten Krans und/oder ein Verfahren des zweiten Krans die Last ausgerichtet. Bei einer durch den ersten Kran angehobenen Last an der ersten Anschlagstelle bewirkt ein Drehen des zweiten Krans bzw. ein Verfahren des zweiten Krans, der mit der zweiten Anschlagstelle der Last in Verbindung steht, ein Verschwenken der Last um eine vertikale Schwenkachse (Gieren). Das weitere Heranziehen der zweiten Anschlagstelle in Richtung Bodenebene bzw. eine Seilzugabe führt zu einer Nickbewegung der Last.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient der erste Kran dazu, die Last von einer Bodenebene wegzuheben und der zweite Kran dazu, die Last in Richtung einer Bodenebene zu ziehen.
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Vorzugsweise erfolgt das Anschlagen der Last an den ersten Kran und den zweiten Kran über Anschlagmittel.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen einem jeweiligen Anschlagmittel und der zugehörigen Anschlagstelle so ausgeführt ist, dass diese eine Schwenkbewegung zulässt.
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Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung gibt es eine Seilverbindung zwischen einem Lasthaken des ersten Krans und dem Zugseil des zweiten Krans, vorzugsweise in der zweiten Anschlagstelle. Dadurch wird bei einem Auslösen der Verbindung zwischen zweitem Kran und zweiter Anschlagstelle ein Herabfallen des Zugseils auf dem Boden verhindert.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist der zweite Kran ein Raupenkran, vorzugsweise ein Teleskopraupenkran. Dies hat den Vorteil, dass ein solcher Kran auch unter Last beliebig verfahren werden kann, was zu einer noch flexibleren Positionierung bzw. Ausrichtung der vom ersten Kran gehobenen Last führt.
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Nach einer weiteren Modifikation der Erfindung ist der zweite Kran ein Hilfskran, der bei der Montage des ersten Krans verwendbar ist. Typischerweise ist der erste Kran, der ja zum Heben der Last verwendet wird, mit einer sehr viel größeren Tragkraft ausgestattet als der zweite Kran, der entgegen der Hubbewegung des ersten Krans wirkt, so dass die vom zweiten Kran nach unten aufgebrachte Kraft nicht relevant ist.
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Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist die Last ein Rotorblatt einer Windkraftanlage.
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Vorzugsweise ist die Montagefläche des Rotorblatts zum Befestigen an der Windkraftanlage, typischerweise an einer Nabe einer Windkraftanlage, auf dem anderen der zwei Abschnitte angeordnet, der an dem Abschnitt mit den Anschlagstellen angrenzt. Abschnitt bezeichnet hier erneut die beiden Bereiche der Last, die durch eine durch den Schwerpunkt verlaufende Vertikale voneinander getrennt sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine Teilansicht einer zu hebenden Last in der Nähe ihres Schwerpunkts,
- 2: das erfindungsgemäße Hebeverfahren beim Heben eines Rotorblatts für eine Windkraftanlage,
- 3: eine Abbildung beim Heben eines Rotorblatts einer Windkraftanlage, und
- 4: eine Darstellung beim Auslösen der Anschlagmittel von einer zu hebenden Last.
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1 zeigt einen Abschnitt eines Rotorblatts 1, in einer liegenden Position. Typischerweise werden Rotorblätter 2 liegend transportiert, da sie eine beträchtliche Höhe haben und ihr Transport nur in liegender Ausrichtung zu realisieren ist.
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Dabei weisen Rotorblätter 1 mehrere Anschlagstellen 2, 2' auf, die bei einer entlang der Längsseite des Rotorblatts 1 liegenden Ausrichtung den Schwerpunkt 3 des Rotorblatts 1 zwischen sich aufnehmen. Eine durch den Schwerpunkt 3 verlaufende Vertikale erzeugt demnach zwei Abschnitte des Rotorblatts 1, sodass die herkömmlicherweise an dem Rotorblatt 1 vorhandenen Anschlagstellen 2, 2' in je einem der verschiedenen Abschnitte angeordnet sind. Eine solche Anordnung der Anschlagmittel 2, 2' dient dazu, dass ein Kran mit zwei Anschlagmitteln die Last relativ stabil anheben kann.
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Nach der Erfindung wird ein Anschlagmittel 11 von einem ersten Kran gezielt nur mit einer der beiden Anschlagstellen 2, 2' verbunden. In der vorliegenden Figur ist dies die Anschlagstelle 2, die in der Zeichnung rechts vom Schwerpunkt 3 des Rotorblatts 1 angeordnet ist. Dabei wird die Verbindung zwischen dem Anschlagmittel 11 und der Anschlagstelle 2 so ausgeführt, dass ein Verschwenken möglich ist. Hebt man nun das Rotorblatt 1 mit Hilfe des ersten Krans lediglich an den ersten Anschlagmittel 2 an, entsteht ein linksdrehendes Moment 4 des Rotorblatts 1 um das Anschlagmittel 11. In anderen Worten erfolgt demnach ein Aufstellen des Rotorblatts 1, wobei das Ende des Rotorblatts 1, das in dem anderen Abschnitt als die erste Anschlagstelle 2 liegt, auf dem Boden der Transportvorrichtung verbleibt. Die Hubkraft, die der erste Kran auf die erste Anschlagstelle ausführt, wird mit FH dargestellt. Die aus dem Schwerpunkt nach unten gerichtete Gewichtskraft trägt den Buchstaben G.
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2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren beim Aufstellen bzw. Anheben des Rotorblatts 1. Um die Last 1 gezielt bewegen und anheben zu können, wird demnach keine weitere in Hubrichtung FH gerichtete Kraft eingesetzt, sondern eine in Richtung der Bodenebene gerichtete Kraft aufgebracht. Diese kann auch entgegen der Hubrichtung ausgerichtet sein. Die auf eine Bodenebene gerichtete Kraft wird dabei über einen zweiten Kran 30 mit Hilfe dessen Seilzugs an der Anschlagstelle 6 auf die Last 1 aufgebracht. Dadurch entsteht ein rechtsdrehendes Moment um die erste Anschlagstelle 2, 2', so dass das bis dato am Boden verbleibende Ende des Rotorblatts 1 vom Boden abgehoben wird. Da der erste Kran mit seinem Haken 10 und seinem Hubseil 12 für das Heben von hohen Lasten ausgelegt ist, ist es nicht relevant, ob der zweite Kran 30 (auch: Hilfskran) das Rotorblatt 1 mitträgt oder die durch den ersten Kran zu hebende Last vergrößert.
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Somit ist es möglich, das Rotorblatt einer Windkraftanlage in große Höhen zu heben und exakt zu positionieren. Ist beispielsweise erforderlich, dass die an einer Nabe 20 zu montierende Fläche 21 für eine problemlose Montage versetzt werden muss, ist durch das Anheben der Hakenflasche 10, das Zugeben oder Einziehen der mit der zweiten Anschlagstelle 6 in Verbindung stehenden Seilverbindung und einem Verdrehen des Oberwagens oder einem Verfahren des zweiten Krans eine Vielzahl von Möglichkeiten vorhanden, um das Rotorblatt 1 entsprechend einer gewünschten Position auszurichten. Typischerweise wird als zweiter Kran der auf der Baustelle aufgrund der Montage des ersten Krans sowieso vorhandene Hilfskran 30 vorzugsweise im Bereich seines Rollenkopfes 31 mit einer zusätzlichen Umlenkrolle 32 ausgestattet, die das Umlenken eines Hubseils nach oben hin erlaubt. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der zweite Kran 30 eine zweite Winde 33 umfasst, sodass das Seil der Winde 33 dann über die Umlenkrollle 32 und mit der zweiten Anschlagstelle 6 an der Last 1 verbunden ist.
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Die an den Anschlagstellen 2, 6 eingeleiteten Kräfte positionieren das Rotorblatt 1 und sind in der Lage das Rotorblatt 1 anzuheben. Durch das Drehen des Oberwagens oder auch des ganzen Hilfkrans 30 kann die Last 1 in einer weiteren Richtung ausgerichtet werden.
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Ferner erkennt man in der Figur eine Seilverbindung 7, die von der Hakenflasche 10 des ersten Krans hin zu der zweiten Anschlagstelle 6 des Rotorblatts 1 verläuft.
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3 zeigt das Lösen der Anschlagmittel von der Last 1, nachdem eine erfolgreiche Verbindung mit der Nabe 20 hergestellt ist. Dabei ist denkbar, dass das Anschlagmittel 11 von der ersten Anschlagstelle 2 beispielsweise über Fernauslösung gelöst wird. Somit ist der Haken 10 frei und kann sich von der Last unabhängig bewegen. Ist nun eine Seilverbindung 7 zwischen Haken 10 und der zweiten Anschlagstelle 6 bzw. mit dem mit der zweiten Anschlagstelle 6 in Verbindung stehenden Anschlagmittel oder Seil in Verbindung, kann der Haken 10 über die zweite Anschlagstelle 6 bewegt werden. Entweder kann dann über Fernauslösung oder ausschließlich über die Bewegung der Seilverbindung 7 das Seil der Winde 33 von der zweiten Anschlagstelle 6 gelöst werden. Dabei verhindert die optional vorhandene Verbindung 7 mit dem Seil der Winde 33 ein unkontrolliertes Herabfallen bei der Auslösung der zweiten Anschlagstelle 6.
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4 zeigt dabei wie die Hakenflasche 10 des ersten Krans bereits von der ersten Anschlagstelle 2 ausgelöst worden ist und sich nun oberhalb der zweiten Anschlagstelle 6 befindet. Bei einer Fernauslösung der Seilverbindung an der zweiten Anschlagstelle 6 dient die Seilverbindung dazu, ein Herabfallen des Seils, das über die Umlenkrolle 32 geführt ist, auf den Boden zu vermeiden.
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Zusammenfassend wird in dem Verfahren also die Last an einer ersten Anschlagstelle an einen ersten Kran angeschlagen, die Last an einer zweiten Anschlagstelle an einen zweiten Kran angeschlagen, wobei die durch den Schwerpunkt der Last verlaufende Vertikale die Last in zwei Abschnitte unterteilt. Dabei sind die erste Anschlagstelle und die zweite Anschlagstelle beide auf einem der zwei Abschnitte angeordnet. Dann erfolgt ein Hebevorgang mit Hilfe des ersten Krans an der ersten Anschlagstelle 2. Dadurch wird die zu hebende Last teilweise vom Boden abgehoben, wobei ein Ende der Last am Boden verbleibt. Um das am Boden verbleibende Ende durch die Aufstellbewegung der Last nicht zu beschädigen, ist, wie in 2 dargestellt, ein Lager 5 vorhanden, um das sich die Last 1 schwenken lässt. Nach einem gewissen Anheben der Last 1 wird eine in Bodenebene gerichtete Kraft auf die zweite Anschlagstelle 6 ausgeübt, sodass sich die Last 1 nun vollständig vom Boden abhebt. Mit Hilfe eines weiteren Anhebevorgangs des ersten Krans und entsprechender Seilzugabe durch den zweiten Kran kann die Last in einem im Wesentlichen waagerechten Zustand weiter angehoben werden. Für eine Feinpositionierung der Last 1 ist es dann möglich, eine weitere Seilzugabe oder eine Seilverringerung durch den zweiten Kran vorzusehen, um eine Bewegung der zu positionierenden Last 1 zu erreichen. Sollte diese Bewegung nicht ausreichen, um eine zufriedenstellende Positionierungsanordnung zu erhalten. Ist es darüber hinaus ferner möglich, den Oberwagen des zweiten Krans zu drehen bzw. den zweiten Kran zu verfahren. Dadurch kann beispielsweise eine Drehbewegung um die durch das erste Anschlagmittel 2 verlaufende Vertikale erzeugt werden (Gierbewegung).
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Insgesamt ist dadurch eine besonders einfache und zuverlässige Positionierung mit einer hohen Genauigkeit möglich, die auf einfache Art und Weise umsetzbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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