Die Erfindung bezieht sich auf eine Hebezeugbefestigung und ein Hebezeug für Windkraftturbinen.

Moderne Windkraftturbinen weisen in der Regel eine auf einem Turm schwenkbar befestigte Gondel auf, die die Rotorachse eines Rotors mit gewöhnlicherweise drei Rotorschaufeln, die einen Ge nerator antreiben, trägt. Während einige Komponenten, die zum Betrieb der Windturbine erforderlich sind, in der Gondel positi oniert sind, sind andere Komponenten, die sich nicht unbedingt in der Gondel befinden müssen, am Boden des Turms positioniert. Typische am Boden des Turms positionierte Komponenten sind Um richter und Transformatoren.

Die Komponenten am Boden des Turms werden in der Regel instal liert, nachdem der Turm zumindest zum Teil fertiggestellt worden ist, was zu beschränktem Raum, in dem verschiedene Komponenten mit in der Regel großen Abmessungen und hohem Gewicht angeordnet werden müssen, führt. Gleichermaßen gibt es beim Auswechseln ei ner der Komponenten am Boden des Turms einer Windkraftturbine nur sehr wenig Platz zum Arbeiten.

Es sind flexible gelenkig gelagerte Auslegerarme zur Erleichte rung der Installation und des Auswechselns großer und schwerer Komponenten am Boden eines Windkraftturbinenturms bekannt. Bei spielsweise wird in der Schrift WO 2011/150930 Al solch ein Aus legerarm, der zum Bewegen schwerer Geräte um eine horizontale Ebene verwendet werden kann, beschrieben. Der Auslegerarm um fasst eine Reihe sich vertikal erstreckender Segmente, wobei ne beneinanderliegende Segmente in einer horizontalen Ebene

schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei das Anbauelement in einer horizontalen Ebene bezüglich eines Befestigungselements frei beweglich und ausrichtbar ist. Um zu verhindern, dass der Auslegerarm unbeabsichtigt und selbstständig zu schwenken be ginnt, müssen die sich vertikal erstreckenden Endsegmente paral lel zur Schwerkraft ausgerichtet sein. Für die Auslegerarme des Stands der Technik sind spezielle An baupunkte in der Struktur des Turms erforderlich. Das Vorsehen dieser Anbaupunkte in der Struktur des Turms, der in der Regel aus Stahlbeton hergestellt ist, und mit der nötigen Genauigkeit erfordert viel Achtsamkeit und Mühe. Des Weiteren gibt es bei bereits existierenden Windkraftturbinen keine Auslegerarmanbau punkte, wodurch entweder der Einsatz eines Auslegerarms unter bunden wird oder viel Mühe zur Nachrüstung geeigneter Anbau punkte erforderlich ist.

Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Hebezeugbefestigung und ein Hebezeug für Windkraftturbinen bereitzustellen, die keine bestimmte Konfiguration am Boden des Turms erfordern.

Dieses Problem wird durch eine Hebezeugbefestigung nach dem Hauptanspruch sowie ein Hebezeug nach Anspruch 4 gelöst. Ein be vorzugtes Verfahren zur Befestigung des Hebezeugs ist Gegenstand von Anspruch 14. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Ge genstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung betrifft also eine Hebezeugbefestigung für Wind- kraftturbinen mit einer an der Innenwand des Turms der Wind kraftturbine angeordneten Aufstiegshilfe, die mindestens zwei Halterungen, die einzeln mit der Aufstiegshilfe an Aufstiegshil fenverankerungspunkten auf mindestens zwei verschiedenen Höhen mitbefestigt werden, und eine vertikale Hebezeugstützstrebe, die in einer zu der Aufstiegshilfe parallelen Ausrichtung an den Halterungen anbaubar ist, umfasst.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Hebezeug zur Ver wendung bei Windkraftturbinen, das ein Befestigungselement und ein Anbauelement zum Anbau eines Hebewerkzeugs umfasst, wobei das Befestigungselement und das Anbauelement durch eine Reihe von sich vertikal erstreckenden Segmenten verbunden sind, wobei nebeneinanderliegende Segmente in einer horizontalen Ebene schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei das Anbauelement in einer horizontalen Ebene bezüglich des Befestigungselements frei beweglich und ausrichtbar ist, wobei das Befestigungselement an einer erfinderischen Hebezeugbefestigung angebaut ist.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Befestigung des erfinderischen Hebezeugs, das die folgenden Schritte umfasst: a) aufeinanderfolgendes Mitbefestigen mindestens einiger der Halterungen an Aufstiegshilfenverankerungspunkten mit der Aufstiegshilfe ; b) Anbauen der vertikalen Hebezeugstützstrebe an den befestig ten Halterungen; c) aufeinanderfolgendes Mitbefestigen jeglicher möglicherweise verbleibenden Halterungen an Aufstiegshilfenverankerungs punkten mit der Ausstiegshilfe und Verbinden dieser Halte rungen mit der vertikalen Hebezeugstützstrebe; und d) Anbauen des Hebezeugs an der vertikalen Hebezeugstütz

strebe .

Als Betriebsvoraussetzung ist jeder Windturbinenturm mit einer Aufstiegshilfe für Personalzugang zur Gondel ausgestattet. Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Auf stiegshilfe" weitläufig interpretiert werden und mindestens Lei tern, Treppen sowie Führungsschienen für Aufzüge abdecken. Oft mals ist die Aufstiegshilfe eine Kombination aus einer Leiter und Führungsschienen für einen Aufzug, wobei der Aufzug die Hauptaufstiegshilfe ist und die Leiter für Ausfälle des Aufzugs oder andere Notfälle vorgesehen ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also erfasst, dass anstatt der Bereitstellung teurer Anbaupunkte an der Basis des Turms ei ner Windkraftturbine speziell für ein Hebezeug die sowieso vor handenen Verankerungspunkte für die Aufstiegshilfe im Allgemei nen ausreichend stark für ein Hebezeug sind und somit im Allge meinen zum Anbauen des Hebezeugs daran genutzt werden können.

Bei der vorliegenden Erfindung wird weiterhin erfasst, dass, da die Aufstiegshilfe nicht oder zumindest nicht leicht vorüberge hend entfernbar sein darf, bevorzugt wird, die Hebezeugbefesti gung an den Verankerungspunkten mitzubefestigen, d. h. zusätz lich zu der Aufstiegshilfe.

Die erfinderische Hebezeugbefestigung erzielt dies durch Vorse hen von mindestens zwei Halterungen, die einzeln an einzelnen Aufstiegshilfenverankerungspunkten der Aufstiegshilfe mitbefes tigt werden. Obwohl die Aufstiegshilfe während des Mitbefesti- gens einer einzelnen Halterung an demselben Verankerungspunkt, z. B. durch Lösen und Wiederfestziehen einer Halteschraube, zeitweilig von einem mehrerer Verankerungspunkte abgebaut sein kann, bleibt die Aufstiegshilfe insgesamt komplett befestigt. Sobald ausreichend viele Halterungen befestigt worden sind, wird eine vertikale Hebezeugstützstrebe in einer zur Aufstiegshilfe parallelen Ausrichtung daran angebracht. Die vertikale Erstre ckung des vertikalen Hebezeugs ist bei den meisten bekannten He bezeugen, insbesondere Auslegerarmen, erforderlich. Um die ver tikale Ausrichtung der Strebe zu garantieren, werden die Halte rungen auf mindestens zwei verschiedenen Höhen befestigt, was dazu führt, dass die vertikale Strebe an mindestens zwei Punk ten, die voneinander entfernt sind, gestützt wird, wodurch das Absorbieren von Momenten, die beim eigentlichen Benutzen eines mit der Hebezeugbefestigung verbundenen Hebezeugs auftreten, un terstützt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hebezeugbefes tigung vier Halterungen. Diese Halterungen können vorzugsweise L-förmig sein und/oder auf zwei verschiedenen Höhen zu befesti gen sein. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Konfi guration der Hebezeugbefestigung im Hinblick auf die Einsatzfä higkeit und Stärke von großem Vorteil ist. Durch die vier L-för- migen Halterungen kann die vertikale Hebezeugstützstrebe eine recht einfache Konstruktion aufweisen, was zu einem tragbaren Gewicht der einzelnen Komponenten führt und gleichzeitig können die Halterungen einzeln installiert werden, bevor die vertikale Strebe daran angebaut wird, wodurch eine einfache Befestigung gestattet wird. Die vertikale Hebezeugstützstrebe ist vorzugsweise durch senk recht zur Längsachse der Strebe verlaufende Bolzen an den Halte rungen anbaubar. Dadurch, dass die Verbindungsbolzen senkrecht zur Längsachse - d. h. vertikalen Achse - der Strebe verlaufen, wird die beste Nutzung der Belastbarkeit der Bolzen sicherge stellt.

Das erfinderische Hebezeug zur Erleichterung des Umgangs mit ei ner Komponente in einem beschränkten und geschlossenen Raum um fasst eine erfinderische Hebezeugbefestigung, an der es durch sein Befestigungselement angebaut ist.

Beginnend bei dem Befestigungselement gibt es eine Reihe von Segmenten, die wiederum schwenkbar miteinander verbunden sind, ähnlich einer Gliederkette, die zu einem Anbauelement führt. Aufgrund der Gliederkettenkonfiguration ist der Freiheitsgrad zwischen nebeneinanderliegenden Segmenten und somit für die ge samte Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Anbau element auf die horizontale Ebene beschränkt. Um dem Gewicht der entweder direkt oder über ein Hebewerkzeug an dem Anbauelement angebauten Komponente widerstehen zu können, erstrecken sich die Segmente vertikal, so dass die Reihe von Segmenten für eine aus reichende Steifigkeit in einer vertikalen Richtung sorgt.

Aufgrund der Reihe von schwenkbar miteinander verbundenen Seg menten kann das Anbauelement im Allgemeinen in einer horizonta len Ebene bezüglich des Befestigungselements frei bewegt und ausgerichtet werden, solange der Abstand zwischen den beiden Elementen kleiner als die Länge der Reihe von Segmenten ist.

Vorzugsweise sind die Segmente allgemein rohrförmig mit Verbin dungselementen auf gegenüberliegenden Seiten des Außenumfangs für schwenkbar miteinander verbundene nebeneinanderliegende Seg mente. Dadurch können die Segmente eine geeignete horizontale Ausdehnung mit der erforderlichen Steifigkeit aufweisen, während sie gleichzeitig leicht sind.

Für die Schwenkverbindung zwischen zwei Segmenten umfassen die Segmente vorzugsweise jeweils mindestens einen, vorzugsweise mindestens zwei koaxiale Drehzapfen, die in dieselbe Richtung weisen, und eine entsprechende Anzahl an Durchführungen mit ei nem offenen Ende zur Aufnahme der Drehzapfen eines benachbarten Segments als Verbindungselemente. Die Drehzapfen eines Segments können mit der Durchführung des benachbarten Segments zur Bil dung einer Schwenkverbindung _Z usammenwirken. Aufgrund der Kon struktion der Schwenkverbindung kann die Reihe von Segmenten durch dahingehendes Anheben eines Segments oder einer Gruppe von Segmenten, die Drehzapfen einer Schwenkverbindung aus den ent sprechenden Durchführungen zu ziehen, leicht auseinandergebaut werden. Dies gestattet eine leichte Montage, eine leichte Demon tage und einen leichten Transport des Hebezeugs. Die Montage und Demontage kann in diesem Fall sogar ohne Werkzeuge erfolgen.

Es wird bevorzugt, dass das erste Segment der Reihe von Segmen ten mit dem Befestigungselement schwenkverbunden ist und/oder das letzte Segment der Reihe von Segmenten mit dem Anbauelement schwenkverbunden ist. Ist dies der Fall, trägt bzw. tragen die eine oder die zwei Verbindungen auch zur Beweglichkeit des ge samten Hebezeugs bei. Es wird bevorzugt, dass die eine oder die zwei Verbindungen ähnlich den Schwenkverbindungen zwischen zwei benachbarten Segmenten der Reihe von Segmenten angeordnet sind, d. h. das Befestigungselement und/oder das Anbauelement können dazu konfiguriert sein, mit den Verbindungselementen des ersten und/oder des letzten Segments dahingehend zusammenzuwirken, für die Schwenkverbindung zu sorgen. Beispielsweise kann das Befes tigungselement Durchführungen für die einzuführenden Drehzapfen des ersten Segments umfassen, während das Anbauelement in die Durchführung des letzten Segments einzuführende Drehzapfen um fassen kann.

Bei alternativer Verbindung des Anbauelements vergleichbar mit den Zwischenverbindungen zwischen zwei nebeneinanderliegenden Segmenten, kann das Anbauelement einen zylindrischen Bereich um fassen, der in einen rohrförmigen Teil des letzten Segments ein zuführen ist. Bei dieser Ausführungsform wird der zylindrische Bereich des Anbauelements in den rohrförmigen Teil des letzten Segments, der sowieso im Falle einer allgemein rohrförmigen Form der Segmente vorgesehen ist, eingeführt werden. Aufgrund der allgemein kreisförmigen Interaktionsfläche kann das Anbauelement selbst im letzten Segment drehbar sein.

Es wird bevorzugt, dass das Anbauelement höhenverstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch einen Schwenkmechanismus für ei nen Kragarm mit einer horizontalen Schwenkachse oder einer ver tikalen linearen Führung erzielt werden. Falls das Anbauelement einen zylindrischen Bereich aufweist, der in einen rohrförmigen Teil des letzten Segments einzuführen ist, kann die Höhenver stellung durch Beschränken der Einführtiefe, d. h. mittels Blo ckierelementen, erzielt werden.

Obgleich die Fähigkeit der Segmente zum Schwenken untereinander für die freie Beweglichkeit und Ausrichtbarkeit des Anbauele ments bezüglich des Befestigungselements erforderlich ist, kann in gewissen Situationen das Fixieren des Anbauelements in seinem derzeitigen Zustand erwünscht sein. Es wird somit bevorzugt, dass die relative Position von zwei benachbarten Segmenten se lektiv feststellbar ist. Durch Feststellen der relativen Posi tion aller nebeneinanderliegenden Segmente sowie zwischen dem ersten und/oder letzten Segment und dem Befestigungs- und/oder Anbauelement kann die relative Position zwischen dem Befesti gungselement und dem Anbauelement zeitweilig festgelegt sein. Verschiedene Optionen zum z. B. zeitweisen Verhindern einer Schwenkbewegung eines Drehzapfens in einer Durchführung sind be kannt und können ohne Weiteres bei dem erfinderischen Hebezeug angewendet werden.

Das Hebezeug kann eine Handhebevorrichtung, insbesondere einen Flaschenzug, umfassen, die an dem Anbauelement vorgesehen werden kann. Wie oben bereits im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform erwähnt, jedoch auch unabhängig davon, wird be vorzugt, dass nebeneinanderliegende Segmente ohne Werkzeuge von einander gelöst werden können. Dadurch kann das erfinderische Hebezeug ohne Weiteres in kleinere Baugruppen zerlegt werden, wodurch die Handhabung und der Transport des Hebezeugs, wenn es sich nicht in Gebrauch befindet, erleichtert werden können. Es gibt im Allgemeinen zwei Methoden der Befestigung des erfin derischen Hebezeugs. Erstens können alle Halterungen vor der Be festigung der vertikalen Strebe mit der Aufstiegshilfe mitbefes tigt werden, d. h. Schritt (c) des beanspruchten Verfahrens wird übersprungen. Zweitens kann eine ausreichende Anzahl an Halte rungen zum sicheren Verbinden der vertikalen Strebe damit befes tigt werden, während die verbleibenden Halterungen installiert werden, sobald die vertikale Strebe an den bereits befestigten Halterungen angebracht ist.

Die Erfindung wird nun im Hinblick auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben:

Figur la, b: eine beispielhafte Ausführungsform einer Hebe zeugbefestigung gemäß der Erfindung;

Figur 2: eine beispielhafte Darstellung eines an der Hebe zeugbefestigung von Figur 1 anzubauenden Hebe zeugs; und

Figur 3a, b: die Hebezeugbefestigung von Figur 1 mit einem He bezeug gemäß Figur 2 im Gebrauch.

Figur la, b zeigen eine beispielhafte Ausführungsform einer He bezeugbefestigung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung. Figur la zeigt die Hebezeugbefestigung 30 in einem komplett zusammenge bauten Zustand, während Figur lb eine auseinandergezogene An sicht zeigt.

Die Hebezeugbefestigung 30 umfasst vier L-förmige Halterungen 31, die durch Bolzen 33, die senkrecht zur Längsachse der Hebe zeugstützstrebe 32 verlaufen, lösbar an einer vertikalen Hebe zeugstützstrebe 32 befestigt werden können. An ihrem jeweiligen anderen Ende umfassen die L-förmigen Halterungen 31 Durchgangs bohrungen 34, die individuelles Mitbefestigen mit einer Auf stiegshilfe an Aufstiegshilfenverankerungspunkten an der Innen wand des Turms der Windkraftturbine gestatten, wie später unter Bezugnahme auf Figur 3a, b erläutert wird. Wie bereits in Figur la, b zu sehen ist, sind die L-förmigen Halterungen 31, wenn sie befestigt sind, wobei die Hebezeugstützstrebe 32 vertikal ist, auf zwei unterschiedlichen Höhen positioniert.

Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Hebezeug 1, das nach der Befes tigung mit der Hebezeugbefestigung 30 von Figur 1 verbunden sein kann .

Das Hebezeug 1 umfasst ein Befestigungselement 2, das lösbar an der vertikalen Hebezeugstützstrebe 32 der Hebezeugbefestigung 30 von Figur 1 fixiert werden kann. An dem Befestigungselement 2 gibt es zwei Überstände 5, die jeweils einen vertikal vorragen den Drehzapfen 6 auf einer gemeinsamen vertikal ausgerichteten Achse aufweisen.

An diesen Drehzapfen 6 ist ein erstes Segment 11' einer Reihe 10 nahezu identischer Segmente 11 schwenkbar befestigt. Die Seg mente 11 der Reihe 10 erstrecken sich vertikal und sind allge mein rohrförmig. Auf einer Seite des Außenumfangs umfassen die Segmente 11 jeweils zwei Vorsprünge, die Durchführungen 12 zur Aufnahme von Drehzapfen 6, 13 bilden, während es auf der gegen überliegenden Seite 2 nach oben weisende und axial ausgerichtete Drehzapfen 13 gibt.

Durch Einführen der Drehzapfen 6 des Befestigungselements 2 in die Durchführungen 12 des ersten Segments 11' kann das erste Segment 11' bezüglich des Befestigungselements 2 um eine verti kale Achse schwenken. Das Gleiche gilt für jedes nachfolgende Segment 11, 11" bezüglich ihrer jeweiligen vorhergehenden Seg mente 11, 11', da die Verbindung zwischen zwei nebeneinanderlie genden Segmenten 11, 11' gleichermaßen um eine vertikale Achse schwenkbar ist.

Das Hebezeug 1 umfasst des Weiteren ein Anbauelement 20, das mit zwei Durchführungen 21 zur Schwenkverbindung mit dem letzten Segment 11" der Reihe 10 von Segmenten 11 analog der Verbindung zwischen zwei nebeneinanderliegenden Segmenten versehen ist. Das Anbauelement 20 umfasst einen sich horizontal erstreckenden Kragarm 22. An seinem äußeren Ende können beispielsweise Hub seile daran angebracht sein. Ein alternatives oder zusätzliches (und somit lediglich in ge strichelter Linie gezeigtes) Anbauelement 20' kann einen zylind rischen Bereich 24 ' zum Einführen in den rohrförmigen Teil des letzten Segments 11" der Reihe von Segmenten 10 aufweisen. An seinem oberen Ende ist das Anbauelement 20' mit einem sich hori zontal erstreckenden Kragarm 22' versehen.

Der zylindrische Bereich 24 ' umfasst verschiedene vertikal ange ordnete Durchgangsbohrungen 25' zur Aufnahme eines zylindrischen Stifts 26', der dann auf der oberen Fläche des letzten Segments 11' gleiten kann, so dass das Anbauelement 20' bezüglich des letzten Segments 11' weiterhin drehbar ist. Durch den Einsatz verschiedener Durchgangsbohrungen 25' kann die Isthöhe des An bauelements 20' und seines Kragarms 22' eingestellt werden.

Ein Flaschenzug (nicht gezeigt) kann an dem äußeren Ende eines der Kragarme 22, 22' angebaut werden.

In Figur 3a, b wird der eigentliche Einsatz der Hebezeugbefesti gung 30 von Figur la, b mit einem Hebezeug 1 gemäß Figur 2 ge zeigt. Figur 3a ist eine perspektivische Ansicht, in der der Turm 40 der Windkraftturbine transparent dargestellt wird, um die Sichtbarkeit des Hebezeugs 1 zu gestatten, während Figur 3b eine Draufsicht des Bereichs des Turms 40, in dem das Hebezeug 1 installiert ist, ist.

Die Hebezeugbefestigung 30 wird an Verankerungspunkten 42 einer Aufstiegshilfe 41 - in diesem Fall einer Leiter - in dem Turm 40 einer Windkraftturbine angebracht. Durch Nutzen ihrer Veranke rungspunkte 42 wird die Hebezeugbefestigung 30 mit der Auf stiegshilfe 41 mitbefestigt, was bedeutet, dass die Hebezeugbe festigung 30 zur selben Zeit wie die Aufstiegshilfe 41 an den Verankerungspunkten 42 fixiert wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass eine einzige Halteschraube der Aufstiegshilfe 41 gelockert und durch eine Bohrung 34 in einer L-förmigen Halte rung 31 geführt wird, bevor die Aufstiegshilfe 41 mit der

Schraube wieder befestigt wird. Wenn die Halteschrauben der Auf stiegshilfe 41 nacheinander gelockert und wieder festgezogen werden, wird die strukturelle Integrität der Aufstiegshilfe 41 und ihrer Befestigung praktisch nicht abgeschwächt.

Bei dem in Figur 3 gezeigten Aufbau wird bevorzugt, dass die un- teren zwei L-förmigen Halterungen 31 zuerst an den jeweiligen

Verankerungspunkten 42 angebracht werden. Danach wird die verti kale Hebezeugstützstrebe 32 mit den bereits befestigten Halte rungen 31 verbunden, bevor die oberen zwei Halterungen 31 in stalliert werden.

Sobald sich die Hebezeugbefestigung 30 in Position befindet, kann das Hebezeug 1 durch Anbauen seines Befestigungselements 2 an der vertikalen Hebezeugstützstrebe 32 installiert werden. Das Hebezeug 1 kann dann gemäß dem Stand der Technik verwendet werden .