Die Erfindung betrifft eine Wartungsplattform zur Aufhängung an Tragseilen, insbe- sondere für die Wartung von Rotorblättern von Windenergieanlagen.

Windenergieanlagen (WEA) zählen in der Bundesrepublik Deutschland rechtlich zu Bauwerken und unterliegen sowohl bei der Entwicklung, der Errichtung und auch bei Ihrem Betrieb der Aufsicht der obersten Bauaufsichtsämter der Länder, bzw. der örtlich zuständigen Baubehörden.

Vor allem zur Aufrechterhaltung der betrieblichen Sicherheit wird von den zuständigen Behörden eine periodische Überwachung der Windenergienanlagen, insbesondere der Rotorblätter und der maschinenbaulichen Komponenten gefordert. Unabhängig davon ist eine regelmäßige Wartung und Instandhaltung unerlässlich für eine maximale Ver- fügbarkeit der Windenergieanlagen.

In den ersten Jahren der Windkraftnutzung wurden zur Kontrolle, Wartung und Instandhaltung der Rotorblätter vorwiegend LKW gestützte Teleskoparbeitsbühnen, sogenannte Steiger, eingesetzt.

Aufgrund der rasant anwachsenden Nabenhöhen der Windenergieanlagen sowie aus- gehend von langjährigen Erfahrungen im Bereich der Fassadenreinigung von Ge- bäuden, entstanden mit dem verstärkten Ausbau der Windenergienutzung in Deutsch- land modifizierte hochziehbare Personenaufnahmemittel (PAM) zur Wartung, Kontrolle und Instandsetzung von Rotorblättern an Windenergieanlagen. Ausführungsbeispiele derartiger Personenaufnahmemittel sind in einigen Patenten, Patentanmeldungen sowie Gebrauchsmustern beschrieben worden. Allen Lösungen gemeinsam ist, dass Kontroll-, Wartungs-und Instandsetzungsarbeiten an einem senkrecht nach unten stehenden Rotorblatt ausgeführt werden. Zur Bearbeitung aller Rotorblätter wird der Rotor sukzessive weitergedreht.

Mit dem Größenwachstum der Windenergieanlagen sowohl in Bezug auf Ihre Naben- höhe, als auch in Bezug auf die spezifischen Abmaße der Rotorblätter in Verbindung mit dem Wunsch der Windenergienutzung auf See ergeben sich zwangsläufig Anfor- derungen an Personenaufnahmemittel, welche mit den bis heute existierenden Kon- struktionen nicht oder nur teilweise erfüllt werden können. So ist es für möglichst effi- ziente Kontroll-, Wartungs-und Instandsetzungsarbeiten an allen Rotorblättern einer Windenergieanlage erforderlich, die Aufhängung eines Personenaufnahmemittels derart zu wählen, dass der Rotor auch bei angehängtem Personenaufnahmemittel gedreht werden kann. Eine Aufhängung an den Rotorblättern selbst hat beispielsweise den Nachteil, dass für eine Bearbeitung des nächsten Rotorblattes die Aufhängung des Personenaufnahmemittels zunächst demontiert und nach dem Weiterdrehen des Rotors erneut montiert werden muss. Sofern Instandsetzungsarbeiten in Bereichen durchgeführt werden, in denen sich die Personenaufnahmemittel-Aufhängung befindet, wirkt sich eine derartige Aufhängung doppelt ungünstig aus. Da im Rahmen von War- tungs-und Instandsetzungsarbeiten an Rotorblättern vor allem Laminier-und Lackier- arbeiten erfolgen, kann ein Umhängen der Personenaufnahmemittel-Aufhängungen erst nach einer vollständigen Durchhärtung, etwa der Lackierung, in den Aufhän- gungsbereichen erfolgen.

Existierende Personenaufnahmemittel welche nicht an den Rotorblättern selbst, sondern am Maschinenhaus aufgehängt sind, haben den Nachteil, dass bei diesen zwar der Rotor gedreht werden kann, während das Personenaufnahmemittel ange- hängt ist, dabei jedoch eine Abspannung zum Boden entspannt werden muss. Für Anwendungen im Offshore-Bereich scheiden jene Lösungen selbstverständlich aus.

Allen bisherigen Lösung gemeinsam ist die fehlende Flexibilität der Personenauf- nahmemittel, sich während des Betriebs den Querschnittsänderungen des Werkstücks (hier der Rotorblätter) anpassen zu können.

Je größer Rotorblätter werden, umso größer werden der Flanschdurchmesser und die größte Blatttiefe. Die Rotorblattspitze usw. vor allem ihre Flügeldicke dagegen bleibt in etwa gleich groß-unabhängig davon, ob es sich um ein 20 m langes oder 40 m langes Rotorblatt handelt. Das hat zur Folge, dass eine Bearbeitung der Rotorblätter im Flanschbereich bzw. im oberen Drittel zur Nabe hin sehr gut erfolgen kann, während Arbeiten zur Blattspitze hin zunehmend schlechter ausgeführt werden können. Der Grund liegt in einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Rotorblatt- bzw. Werkstückoberfläche und dem nächsten vorderen Handlauf (gem. Def. der DIN EN 1808) des Personenaufnahmemittels, welcher maßgeblich durch die Greifreich- weite des Arbeitspersonals begrenzt ist.

Das Ziel des hier vorgelegten Entwurfs ist es, eine möglichst universell-insbesondere auch für den Offshore-Einsatz einsetzbare, an Seilen aufgehängte Arbeits-oder War- tungsplattform herzustellen, welche einfach, ohne bauliche Veränderungen während des Betriebs, sich voneinander stark unterscheidende Arbeitsräume erzeugen kann.

Als Arbeitsraum wird hierbei der von der Arbeitsplattform umschlossene innere Quer- schnitt verstanden, in welchem sich die zu bearbeitenden Werkstücke befinden. Dies können insbesondere, aber nicht notwendigerweise ausschließlich, Rotorblätter von Windenergieanlagen sein, sondern z. B. auch Masten, Schornsteine o. ä..

Das zuvor genannte Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Wartungsplattform erreicht, die von wenigstens zwei Teilplattformen gebildet ist, welche eine Arbeitsebene definie- ren und welche über ein Schwenkgelenk um eine zur Arbeitsebene im Wesentlichen senkrecht verlaufende Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind.

Eine solche Wartungsplattform beseitigt zum einen den bisher vorhanden Mangel exis- tierender Personenaufnahmemittel sich flexibel Werkstücken anzupassen, deren senk- rechte Querschnittsprojektion sich über den Verfahrweg stark ändert. Eine simultane Bearbeitung des Werkstückes durch das Arbeitspersonal an beliebigen Stellen des Werkstückumfanges ist dadurch jederzeit möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Wartungsplattform Vierteil- Plattformen auf, die über vier Schwenkgelenke zu einer geschlossenen Gliederkette, d. h. einem Viergelenk miteinander verbunden sind, so dass jede Teilplattform zwei Schwenkgelenke aufweist, mit denen diese Teilplatfform mit zwei benachbarten Teil- plattformen schwenkbar verbunden ist. Die Ausführung in Form einer geschlossenen Gliederkette bzw. in Form eines Viergelenkes führt dazu, dass die Wartungsplattform den Arbeitsraum vollständig umschließt und so ein Zugang zu einem zu wartenden Rotorblatt von allen Seiten ermöglicht. Außerdem erhöht die geschlossene Ausführung natürlich die Stabilität der Wartungsplatfform. Durch Einfügen von Zwischensegmenten in jeder Einzelplattform vor Arbeitsbeginn lassen sich zudem auf einfache Weise auch Rotorblätter mit stark voneinander abweichenden Geometriedaten (insbesondere der Flanschdurchmesser und maximalen Flügeltiefe) befahren. In einer vorteilhaften Aus- führungsvariante sind die Teiipiattformen dazu ausgebildet, durch Einfügen von Zwischensegmenten vergrößert zu werden.

Vorzugsweise ragt mindestens eine der Teilplattformen in das Innere eines der durch die vier Schwenkgelenke definierten Vierecks. In einer besonders bevorzugten Ausfüh- rungsvariante ragen Teilabschnitte aller vier Teilplattformen in das Innere des durch die vier Schwenkgelenke als Eckpunkte definierten Viereck. Der Arbeitsraum ist somit kleiner als das durch die vier Schwenkgelenke definierte Viereck. Auf diese Weise können auch die schmalen Rotorblattspitzen von den nah an das Rotorblatt heranra- genden Teilabschnitten der Teilplattformen gut erreicht werden. Andererseits kann der Arbeitsraum durch Schwenken der Vierteilplattformen auch so erweitert werden, dass der Arbeitsraum ausreicht, um ein Rotorblatt in der Nähe der Blattwurzel aufzuneh- men, wo das Rotorblatt die größten Ausmaße aufweist. Die vier Teil-Plattformen der Wartungsplattformen definieren nicht nur den Arbeitsraum im Inneren sondern außer- dem eine Außenkontur. In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind wenigstens zwei der vier Schwenkgelenke im Bereich dieser Außenkontur angeordnet. Diese zwei

Schwenkgelenke sind vorzugsweise nicht benachbart sondern einander gegenüber- liegend.

Zum Einstellen der Teilplattformen ist vorzugsweise je Freiheitsgrad ein Antrieb vorge- sehen, der z. B. zwei der vorzugsweise vier Teilplattformen so miteinander verbindet, dass sich diese beiden Teilplattformen und mit diesen auch die übrigen Teilplattformen in der Arbeitsebene relativ zueinander mit Hilfe des Antriebs schwenken lassen. Der Antrieb für das Verschwenken der Teilplattformen ist vorzugsweise ein Spindelantrieb vorgesehen, der zwei der vorzugsweise vier Teilplattformen so miteinander verbindet und relativ so zu dem diese Teilplattformen verbindenden Schwenkgelenk angeordnet ist, dass sich diese beiden Teilplattformen und mit diesen auch die übrigen Teilplatt- formen in der Arbeitsebene relativ zueinander mit Hilfe des Spindelantriebs schwenken lassen. Alternativ kann der Antrieb auch in den Schwenkgelenken selbst angeordnet sein. Insgesamt erlaubt es eine Wartungsplattform mit mindestens vier Teilplattformen und mindestens vier, diese Teilplattformen miteinander verbindenden Schwenkge- lenken ein Viergelenk zu verwirklichen, welches eine variable Innenkontur zulässt und es so ermöglicht, die Wartungsblattform während des Betriebes auf einfache Weise unterschiedlichen Querschnitten anzupassen.

Außerdem weist die Wartungsplattform vorzugsweise drei Seilwinschen auf, mit denen die Wartungsplattform mit drei Tragseilen verfahrbar zu verbinden ist. Die Seilwin- schen sind mit Motoren versehen, mit denen die Seilwinschen derart anzutreiben sind, dass die sich bei drehenden Seilwinschen ergebende Verfahrgeschwindigkeit aller drei Seilwinschen identisch ist. Vorzugsweise haben daher die Seilwinschen sämtlich einen identischen Trommeldurchmesser und werden von Elektromotoren mit einheitlicher Drehzahl angetrieben.

Die Wartungsplattform ist vorzugsweise Teil einer Wartungseinrichtung, bei der die Wartungsplattform vorzugsweise über die vorgenannten Seilwinschen an drei Trag- seilen aufgehängt ist, von denen wenigstens eines an einer Seilaufhängung aufge- hängt ist, und zwar auf einer turmabgewandten Seite einer Rotorebene einer Wind- energieanlage. Der Begriff turmabgewandte Seite bezieht sich dabei auf die durch die von den Rotorblättern aufgespannte Ebene, in der die Rotorblätter rotieren sowie auf den Turm der Windenergieanlage, an dessen oberen Ende die Rotorblätter üblicher- weise an einer in einer horizontalen Ebene schwenkbaren Gondel drehbar aelaaert

sind, so dass die Rotorblattebene im wesentlichen senkrecht und parallel zu dem Turm verläuft. Alle Trag-und ggf. Sicherungseile sind so geführt, dass keines der Seile die Rotorebene kreuzt.

Mit der vorgelegten Lösung ist es möglich, den Rotor zu drehen, während das Perso- nenaufnahmemittel angehängt ist. Gleichzeitig sind dabei die Trag-und Sicherungs- seile nicht am Boden befestigt. Damit eignet sich die vorgelegte Konstruktion gleicher- maßen für den Onshore-wie auch den Offshore-Einsatz.

Die Seilaufhängung weist vorzugsweise eine durchmesserverstellbare vorzugsweise Drei-Punkt-Befestigung für die Befestigung der Seilaufhängung an einer Rotorblatt- nabe auf.

Außerdem besitzt die Seilaufhängung vorzugsweise eine Seilaufnahme, an der wenigstens eines der Tragseile zu befestigen ist. Die Seilaufnahme ist bezüglich der übrigen Seilaufhängung vorzugsweise frei drehbar ausgeführt und zwar um eine Dreh- achse, die der Rotationsachse der Rotorblätter entspricht. Vorzugsweise verläuft diese Drehachse durch das Zentrum eines durch die Drei-Punkt-Befestigung definierten Dreiecks der Befestigungspunkte. Die Drehachse steht dabei senkrecht auf der durch die drei Befestigungspunkte definierten Ebene.

Die Tauglichkeit der vorliegenden Konstruktion wird weiterhin durch die Aufhängung an mindestens zwei Punkten ermöglicht, von dem mindestens einer mittels der Seil- aufhängung an der Nabe vor der Rotorebene befestigt ist. Die Seilaufhängung dreht sich mit dem Rotor, ohne dass sich das Trag-und Sicherungsseil mit dreht. Dadurch wird das Verdrillen der Seile verhindert.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Wartungsplattform stellen Handläufe an den Teilplattformen dar. Diese Handläufe der einzelnen Plattformen weisen Rohre auf, in denen ein Seil längsverschieblich geführt ist, welches die Handläufe mehrerer Teilplattformen miteinander verbindet und aufgrund seiner Längsverschieblichkeit sich beim Verschwenken der Teilplattformen ergebende Abstandsänderungen zwischen den Handläufen verschiedener Teilplattformen ausgleichen kann. Vorzugsweise sind hierzu zwei Seile vorgesehen, die sich im Bereich eines der Schwenkgelenke, vor- zugsweise des turmabgewandten Schwenkgelenkes, überlappen. Die Seile haben

zusätzlich zum Abstandausgleich den Vorteil, dass sie die Belastbarkeit der einzelnen Handläufe deutlich erhöhen und so zur Sicherheit des Wartungspersonals auf der Wartungsplattform beitragen.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beige- fügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen : Figur 1 einen oberen Abschnitt einer Windenergieanlage mit daran aufgehangener Wartungsplattform Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit detaillierter Darstellung der Wartungsplatt- form Figur 3 die Wartungsplattform aus Figuren 1 und 2 (Einzeldarstellung) Figur 4 die Wartungsplattform aus Figur 3 mit verschwenkten Teilplattformen Figur 5 Prinzipskizzen zur Erläuterung der Verschwenkbarkeit der Wartungsplattform Figur 6 ein Detail der Wartungsplattform aus den Figuren 1 bis 4 Figur 7 eine Seilwinsch für die Wartungsplattform aus den Figuren 1 bis 4 und 6 Figur 8 eine Seilaufhängung für eine Wartungseinrichtung mit einer Wartungsplatt- form gemäß den Figuren 1 bis 4 und 6 Figur 9 ein Detail aus Figur 2 zur Darstellung der Befestigung der Seilaufhängung aus Figur 8 an der Nabe einer Windenergieanlage aus Figur 1 Die in Figur 1 dargestellte Windenergieanlage 10 umfasst einen Turm 12, eine am oberen Ende des Turmes 12 horizontal schwenkbar befestigte Gondel 14 und einen Rotor 16, der in der Gondel 14 um eine horizontale Rotationsachse drehbar aufge- hängt ist. Der Rotor 16 umfasst drei Rotorblätter 18, die gemeinsam an einer Nabe 20 befestigt sind.

An der Gondel 14 und der Nabe 20 ist eine Wartungsplattform 30 mittels dreier Trag- seile 32 aufgehängt. Eines der Tragseile 32 ist dabei mittels einer Seilaufhängung 34 an der Nabe 20 befestigt, während zwei weitere Tragseile 32 an der Gondel 14 befes- tigt sind. Dies ist in Figur 2 detaillierter dargestellt. Die Wartungsplattform, die Trag- seile 32 und die Seilaufhängung 34 bilden zusammen eine Wartungseinrichtung.

In Figur 3 ist die Wartungsplattform 30 in Einzeldarstellung dargestellt. Die Wartungs- plattform 30 setzt sich aus vier Teilplattformen 36 zusammen, die insgesamt über vier Schwenkgelenke 38 zu einer geschlossenen Gliederkette in Form eines Viergelenkes schwenkbar miteinander verbunden sind.

Außerdem sind in Figur 3 drei Seilwinschen 40 dargestellt, die mit Hilfe eines integrier- ten Fahrmotor dazu dienen, die Wartungsplattform 30 entlang von Tragseilen 32 in der Höhe zu verfahren.

Wesentliche Eigenschaft der Wartungsplattform 30 ist, dass der von der Wartung- plattform 30 eingeschlossene Arbeitsraum durch Verschwenken der vier Teilplatt- formen 36 relativ zueinander veränderlich ist. Dies ergibt sich durch Vergleich der bei- den Schwenkstellungen in Figur 3 und Figur 4. Auf diese Weise ist es möglich, den von den vier Teilplattformen 36 eingeschlossenen Arbeitsraum an die Kontur eines zu wartenden Rotorblattes optimal anzupassen.

Die Teilplatfformen 36 sind mit Handläufen 41 versehen, die dem Schutz des War- tungspersonals dienen. Die Handläufe sind rohrförmig ausgebildet. Wenigstens inner- halb der außenliegenden Handläufe sind insgesamt zwei Stahlseile längsverschieblich angeordnet, die sich jeweils auf einer Seite der Wartungsplattform vom turmnahen Schwenkgelenk bis über dass turmferne Schwenkgelenk hinaus erstrecken und sich somit im Bereich des turmfernen Schwenkgelenkes teilweise überlappen. Die jeweili- gen Enden beider Stahlseile sind in der Nähe eines jeweiligen Pfostens für die Hand- läufe befestigt. Zwischen den Befestigungspunkten sind die Stahlseile innerhalb der rohrförmigen Handläufe längsverschieblich und überbrücken die Handläufe einzelner Plattformen im Bereich der drei turmferneren Schwenkgelenke. In dem sich die Stahlseile beim Verschwenken der Teilplattformen relativ zueinander in den Hand- läufen längs verschieben können, können die Stahiseile Abstandsänderungen zwischen den einzelnen Handläufen ausgleichen ; siehe Figur 5.

Figur 5 zeigt vier Schnitte durch ein Rotorblatt 18 und den Turm 12 in verschiedenen Turmhöhen in Zusammenschau mit einer jeweils an den jeweiligen Rotorblattquer- schnitt angepassten Wartungsplattform 30. Die vier Abbildungen in Figur 5 zeigen jeweils die gleiche Arbeitsplattform für verschiedene Turmhöhen bzw. verschiedene Abstände von der Rotorblattnabe. In Figur 5 ist eingezeichnet, wie sich die Geometrie der gesamten Wartungsplattform 30 durch Verstellen des Winkels a verändert.

Figur 6 ist zu entnehmen, dass die Verstellung des Winkels a mit Hilfe eines Spindelantriebs 42 erfolgt, der in Nachbarschaft zu dem in Figur 6 dargestellten Schwenkgelenk 38 angeordnet ist.

Figur 7 zeigt eine Seilwinsch 40 in Einzeldarstellung. Es ist zu erkennen, dass neben dem Tragseil 32 auch ein Sicherungsseil 44 vorgesehen ist, welches wie bei einem Fahrstuhl mit einem Blockstopp 46 zusammenwirkt und ein Abstürzen der Wartung- plattform 30 verhindert. Die beiden turmnahen Seilwinschen 40 sind, wie Figur 7 und aber auch Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, an schwenkbaren Auslegern 48 mit der Wartungsplattform 30 verbunden.

Zurückkommend auf Figur 5 sei darauf hingewiesen, dass der Abstand der Wartung- plattform 30 vom Turm je nach Abstand von der Rotorblattnabe bzw. je nach Turm- höhe anders einzustellen ist. Dies geschieht mit Hilfe von Stützrollen 50, die über feste Ausleger 52 mit jeweils einer Teilplattform 36 der Wartungsplattform 30 verbunden sind ; siehe Figur 3 und 4. Die Anordnung der Stützrollen 50 an festen Auslegern 52 in der in Figur 3 und 4 abgebildeten Art bewirkt, dass sich mit Verstellen des Winkels a jeweils auch ein geeigneter Abstand der Wartungsplattform 30 vom Turm 12 ergibt.

Die Geometrie der festen Ausleger 52 ist entsprechend gewählt.

Wie bereits Figur 1 zu entnehmen ist, ist die Wartungsplattform 30 über mindestens drei Tragseile 32 an der Gondel 14 bzw. der Nabe 12 der Windkraftanlage 10 aufge- hängt. Die beiden turmnahen Tragseile 32 sind dabei an der Gondel 14 befestigt. Das turmabgewandte Tragseil erstreckt sich auf der turmabgewandten Seite der Rotor- ebene und ist an der Seilaufhängung 34 befestigt. Die Seilaufhängung 34 ist in Figur 8 im Detail dargestellt. Die Seilaufhängung weist demnach drei Befestigungsklemmen 56 auf, die auf einem im Durchmesser verstellbaren Kreis angeordnet sind. Mit den drei Befestigungsklemmen 56 ist eine Seilaufnahme 58 verbunden, an der das turmabge-

wandte Tragseil 32 sowie das entsprechende Sicherungsseil befestigt sind. Die Seil- aufnahme 58 ist um eine Drehachse schwenkbar, die zentral durch das von den drei Befestigungsklemmen 56 definierte Dreieck verläuft und sich senkrecht zu einer durch die drei Befestigungsklemmen 56 definierten Ebene erstreckt.

Figur 9 zeigt die Aufhängung 34 in ihrem an der Nabe 20 der Windenergieanlage be- festigte Zustand. Es ist insbesondere zu erkennen, dass die Drehachse der Seilauf- nahme 58 identisch mit der Rotordrehachse ist. Außerdem ist zu erkennen, dass die Befestigungsklemmen 56 so ausgeführt sind, dass die Befestigung der Seilaufhän- gung 34 an der Nabe 20 formschlüssig ist und damit unabhängig von der Klemmkraft der Befestigungsklemmen 56 sichert.