[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen,
insbesondere Windenergieanlagen, ein Verfahren zur Herstellung von Tragstrukturen
für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen sowie eine Offshore Tragstruktur
für Windenergieanlagen mit einer aus einer Vielzahl von Stäben, insbesondere Stahlrohren,
zusammengesetzten Fachwerkstruktur.
[0002] Seit einiger Zeit werden Windenergieanlagen nicht nur "Onshore", also an Land, sondern
auch verstärkt auf dem Meer "Offshore" installiert, beispielsweise in sogenannten
Offshore-Windparks in der Nord- und Ostsee. Die Offshore-Windenergieanlagen sind extremen
Bedingungen ausgesetzt. Sie werden beispielsweise in 20 bis 60 Metern Meerestiefe
mit Hilfe eines Fundaments verankert. Das Fundament, welches auch als Tragstruktur
bezeichnet werden kann, ist hohen mechanischen und chemischen Belastungen sowie Meeresströmungen
ausgesetzt. Verschiedene Typen von Offshore-Fundamenten sind bekannt, beispielsweise
Monopipe-, Jacket-, Tripod-, Tripile- oder Bucket-Konstruktionen. Die vorliegende
Erfindung betrifft in erster Linie eine sogenannte Jacket Konstruktion. Diese ist
eine Stabwerk- oder Rohrkonstruktion, die bevorzugt aus Stahlrohren zusammengesetzt
ist.
[0003] Eine derartige Tragstruktur ist beispielsweise in
DE 20 2011 101 599 U1 der hiesigen Anmelderin offenbart. Die dort offenbarte Tragstruktur weist mehrere,
vorzugsweise sechs im Meeresgrund verankerte, insbesondere rohrförmige Pfähle und
eine mit den Pfählen verbindbare, aus einer Vielzahl von Stäben, insbesondere Stahlrohren,
zusammengesetzte Stabwerkstruktur auf. Die einzelnen Stäbe der Stabwerkstruktur sind
mittels verschiedener Knoten, wie beispielsweise Kreuzknoten, Mittelknoten und Fußknoten,
miteinander verbunden.
[0004] Eine weitere Tragstruktur ist in
US 5,536,117 offenbart. Die offenbarte Tragstruktur weist übereinanderliegende und miteinander
verbundene Segmente auf, wobei mindestens eins der Segmente zu einem nächsten Segment
um eine vertikale Achse verdreht angeordnet ist. Die Anzahl und die Orientierung der
Segmente ist abhängig von den äußeren Bedingungen, wie z. B. der Wassertiefe oder
dem Standort der Tragstruktur. Die einzelnen Segmente der offenbarten Tragstruktur
bestehen vorzugsweise aus vertikalen Außenstreben, die mit horizontal und/oder schräg
ausgerichteten Querstreben miteinander verbunden sind. Die Verbindung zwischen den
Streben wird vorzugsweise durch Montagestifte realisiert.
[0005] Die Herstellung derartiger Tragstrukturen ist nicht zuletzt aufgrund des hohen Gewichts
und der großen Ausmaße aufwendig und komplex. Meist wird diese im Rahmen von Werkstattfertigung
per Hand durchgeführt. Dazu werden einfache Baugerüste und Stützen zur Fixierung der
einzelnen Segmente, wie beispielsweise Rohre, Rohrabschnitte und Knoten, benutzt,
um diese anschließend miteinander zu verschweißen. Üblicherweise werden dabei die
Tragstrukturen von unten nach oben hin aufgebaut. Dies gilt insbesondere für Tragstrukturen,
die aus einzelnen Segmenten bestehen.
[0006] Ein in der Fertigung von Offshore-Tragstrukturen bekanntes Problem ist der für die
Montage benötigte immense Platzbedarf. Die Montagegerüste sowie die zur Herstellung
der Tragstrukturen benötigten Maschinen, beispielsweise Kräne und Spezialtransportfahrzeuge,
nehmen oftmals ein Vielfaches des Platzes ein, den die Tragstruktur nach der Endmontage
selbst benötigt. Dies führt dazu, dass die Stückzahl der parallel montierbaren Tragstrukturen
durch den zur Verfügung stehenden Platz in der Montagestätte begrenzt wird.
[0007] Durch die größtenteils manuell ausgeführte Arbeit leidet nicht nur die Durchlaufzeit
bei der Herstellung derartiger Tragstrukturen, sondern auch die Maßhaltigkeit, da
die einzelnen Segmente von Hand zueinander ausgerichtet werden. Dabei kommen üblicherweise
einfache Handmessstäbe, Theodoliten und Augenmaß zum Einsatz. Die endgültige Ausrichtung
der einzelnen Segmente zueinander wird dann meist mittels Kettenzügen, handbetätigten
Hydraulikkolben oder auch schweren Hämmern vorgenommen. In der Regel erfolgt das Verschweißen
von Hand ohne den Einsatz automatisierter Schweißanlagen.
[0008] Durch den hohen personellen und zeitlichen Aufwand sowie durch den großen Platzbedarf
während der Montage ist die Herstellung vieler Fundamente gleicher Bauart und Größe
innerhalb einer kurzen Zeitperiode wirtschaftlich nicht sinnvoll umsetzbar. Es ist
jedoch für den Ausbau der Offshore-Windenergieerzeugung im großen Maßstab erforderlich,
für die verschiedenen Bauvorhaben eine große Stückzahl von Tragstrukturen zeitnah
und wirtschaftlich bereitstellen zu können.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung und
ein Verfahren zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Windanlagen, sowie eine
solche Tragstruktur selbst, anzugeben, die unter geringem Platzbedarf die kostengünstige
und schnelle Produktion von Offshore Tragstrukturen ermöglicht.
[0010] Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art,
die mindestens eine drehbare Trageinrichtung zum Tragen mindestens eines Seitenteils
aufweist (Anspruch 1).
[0011] Ein Seitenteil stellt hierbei ein Hüllsegment einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen
Tragstruktur einer Offshore-Anlage dar. Ein Seitenteil charakterisiert sich außerdem
dadurch, dass es einen umfänglichen Abschnitt umfasst, der sich in axialer Richtung
über die im Wesentlichen gesamte Höhe der Tragstruktur erstreckt. Das oder die aufgenommene(n)
Seitenteil(e) können auf der drehbaren Trageinrichtung bewegt und mittels dieser gedreht
werden.
[0012] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist die drehbare Trageinrichtung mehrere,
vorzugsweise vier, fünf oder sechs Aufnahmeeinheiten zur Aufnahme von Seitenteilen
auf. Die Aufnahmeeinheiten sind vorzugsweise auf der Oberseite der drehbaren Trageinrichtung
angeordnet. Mittels einer Aufnahmeeinheit ist ein Seitenteil zwischen einer ersten
Position und einer zweiten Position bewegbar, insbesondere schwenkbar.
[0013] In der ersten Position befindet sich das Seitenteil in einer im Wesentlichen horizontal
liegenden Position, wobei das Seitenteil in dieser Position im Wesentlichen parallel
zum Boden der Fertigungsstätte ausgerichtet ist. Die zweite Position des Bestückungsrahmens
kann im Bezug auf die erste Position als aufgerichtet stehend bezeichnet werden. Die
zweite Position kann beispielsweise erreicht werden, indem das Seitenteil von der
ersten Position um eine horizontale Achse drehend aufgerichtet bzw. geschwenkt wird.
Das Seitenteil weist in der zweiten Position wenige Winkelgrade Differenz zu einer
(im Aufstellungsprozess durchfahrenen) vertikalen Ebene auf. Durch die schräge Ausrichtung
bzw. die leichte Abkippung aller Seitenteile einer Tragstruktur kommt es zu der kegelstumpfförmigen
Außenkontur der Tragstruktur.
[0014] In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Bestückungsrahmen
mittels eines Drehlagers schwenkbar an der drehbaren Trageinrichtung gelagert. Ein
Bestückungsrahmen dient zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines Seitenteils einer
Tragstruktur. Durch eine Fixierung des Seitenteils auf dem Bestückungsrahmen folgt
das Seitenteil allen Bewegungen des Bestückungsrahmens. Der Bestückungsrahmen kann
beispielsweise als stabiles Rohrkonstrukt ausgeführt sein, das einen Abschnitt zur
Lagerung an der drehbaren Trageinrichtung aufweist. Er schützt das aufgenommene Seitenteil
vor mechanischen Beanspruchungen und vereinfacht den Transport und die Zwischenlagerung
des Seitenteils. Dies führt zu beschleunigten Prozessabläufen und einer gesteigerten
Wirtschaftlichkeit.
[0015] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Bestückungsrahmen mittels
einer Hubeinrichtung von der ersten Position in die zweite Position gedreht. Die Hubeinrichtung
wirkt in dieser Ausführungsform mit dem Bestückungsrahmen, auf dem das aufzustellende
Seitenteil befestigt ist, zusammen. Der Bestückungsrahmen weist hierzu Funktionsflächen
auf, an denen eine Verbindung zwischen Hubeinrichtung und Bestückungsrahmen hergestellt
werden kann.
[0016] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Hubeinrichtung als Kran und/oder
als Seilzugeinrichtung ausgeführt. Durch einen an dem Bestückungsrahmen befestigten
Haken kann der Bestückungsrahmen und das daran fixierte Seitenteil von der ersten
Position in die zweite Position geschwenkt werden. Der Haken ist dabei vorzugsweise
durch ein stabiles und hochfestes Stahlseil mit einem Kranarm und/oder mit einer Winde
verbunden.
[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenk-Achse, um die der oder
die Bestückungsrahmen von der ersten Position in die zweite Position aufgerichtet
bzw. hochgeschwenkt werden, im Wesentlichen horizontal. Der oder die sich in der zweiten
Position befindende(n) Bestückungsrahmen können von der drehbaren Trageinrichtung
um eine im Westlichen vertikale Drehachse gedreht werden. Die Drehung erfolgt also
während sich der oder die Bestückungsrahmen und das oder die Seitenteil(e) in der
aufgerichteten stehenden Position befinden.
[0018] Durch die Drehung der drehbaren Trageinrichtung und somit auch des oder der Bestückungsrahmen(s)
wird der Montageplatz von dem aus der zuletzt hochgeschwenkte Bestückungsrahmen an
die drehbare Trageinrichtung angeordnet wurde wieder freigegeben. Der ursprüngliche
Montageplatz des zuletzt hochgeschwenkten Bestückungsrahmens kann nun für die Montage
eines weiteren Bestückungsrahmens samt einem weiteren Seitenteil verwendet werden.
Folglich wird der Platzbedarf, der für die Montage der Bestückungsrahmen bzw. der
Seitenteile benötigt wird, durch die Drehung der drehbaren Trageinrichtung minimiert.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die drehbare Trageinrichtung eine scheibenförmige
Grundplatte auf, die um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert ist. Die Grundplatte
ist hierbei so ausgeführt, dass sie hohe Lasten tragen kann. Besonders geeignet ist
folglich eine Ausführung als Betonplatte, jedoch können auch weitere Ausführungsformen
wie etwa Stahl- und/oder Holzstrukturen zum Einsatz kommen. Die Grundplatte ist vorzugsweise
flach ausgeführt und besitzt ein niedriges Gewicht. Neben einer scheibenförmigen Grundkontur
kann die Grundplatte auch als Vieleck oder Freiform ausgebildet sein.
[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmeeinheiten vorzugsweise
ringförmig um die Drehachse der drehbaren Trageinrichtung herum angeordnet. Jede Aufnahmeeinheit
erlaubt das Aufnehmen eines Bestückungsrahmens in der liegenden Position sowie das
Schwenken des Bestückungsrahmens von der liegenden in die aufgerichtete Position und
umgekehrt. Die Anzahl der Aufnahmeeinheiten bestimmt folglich auch die Anzahl der
maximal aufnehmbaren Bestückungsrahmen. Somit können beispielsweise von einer drehbaren
Trageinrichtung, die sechs Aufnahmeeinheiten aufweist auch sechs Bestückungsrahmen
aufgenommen werden. In diesem Fall besteht die zu montierende Tragstruktur aus sechs
Seitenteilen.
[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht jede Aufnahmeeinheit aus
einem Lagerblock, einer Stelleinrichtung und einer Verbindungsvorrichtung. Der Lagerblock
ist hierbei ortsfest auf der Grundplatte der drehbaren Trageinrichtung befestigt.
Der Lagerblock ist vorzugsweise als Betonblock oder als stabile Stahl- oder Holzkonstruktion
ausgeführt. Ferner können die Lagerblöcke der Aufnahmeeinheiten auch als Teil der
Grundplatte ausgeführt sein. Die Stelleinrichtung, die einseitig mit dem Lagerblock
verbunden ist, wird zum Bewegen sowie zum Ausrichten des Bestückungsrahmens genutzt.
Die eigentliche Aufnahme des Bestückungsrahmens erfolgt durch die Verbindungsvorrichtung,
welche dem Bestückungsrahmen schwenkbar mit der drehbaren Trageinrichtung verbindet.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jede Stelleinrichtung einen oder
mehrere, vorzugsweise zwei Hydraulikzylinder auf, die an einem ersten Ende mit dem
Lagerblock und an einem zweiten Ende mit der Verbindungsvorrichtung verbunden sind.
Durch die Verwendung von Hydraulikzylindern können auf einfache Weise große Kräfte
erzeugt werden mit denen das Einstellen der Bestückungsrahmen mit einer hohen Stellgenauigkeit
erfolgen kann.
[0023] Vorzugsweise ist die Verbindungsvorrichtung mittels einem oder mehreren, vorzugsweise
zwei, Führungselementen horizontal geführt. Die Führungselemente sind hierbei, ortsfest
auf der Oberseite der Grundplatte der drehbaren Trageinrichtung befestigt und weisen
eine im Wesentlichen horizontale Lauffläche auf, auf der die Verbindungsvorrichtung
aufliegt und relativ zum Führungselement bewegt werden kann.
[0024] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weißt die drehbare Trageinrichtung
an ihrer Unterseite eine kreisrund-verlaufende Führungsschiene auf, die in mehrere
auf einer zu der Führungsschiene korrespondierenden Bahn verlaufene Führungsräder
eingreift. Die Führungsräder können hierbei auch Teil eines Schienenwagens oder einer
sonstigen Hilfskonstruktion sein. Durch die Kombination der kreisrund-verlaufenden
Führungsschiene und den Führungsrädern können die vertikal wirkenden Kräfte bzw. Lasten
gegen den Boden der Fertigungsstätte abgestützt werden. Außerdem erlaubt die Führung
eine kontrollierte und vordefinierte Drehbewegung der drehbaren Trageinrichtung.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Führungsrad von einem Antriebsmotor
angetrieben. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt. Über
einen Zahnkranz an den bzw. an der angetriebenen Führungsrolle(n) und über eine Verzahnung
an der Führungsschiene der drehbaren Trageinrichtung ist die drehbare Trageinrichtung
antreibbar. Der Antrieb der Führungsrolle(n) weißt vorzugsweise eine Bremsvorrichtung
sowie ein Untersetzungsgetriebe auf, um eine präzise Drehung der drehbaren Trageinrichtung
zu ermöglichen.
[0026] Der gesamte Antrieb der drehbaren Trageinrichtung sowie die drehbare Trageinrichtung
selbst sind vorzugsweise derart in eine Grube bzw. Ausnehmung des Bodens der Fertigungsstätte
eingelassen, dass die Befestigung der Bestückungsrahmen an die Verbindungsvorrichtungen
der Aufnahmeeinheiten der drehbaren Trageinrichtung ohne ein Heben oder Senken der
Bestückungsrahmen ausgeführt werden kann.
[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Bestückungsrahmen Klammern
zur Befestigung der Seitenteile auf. Eine Verklammerung des Seitenteils erfolgt vorzugsweise
an freien Rohrabschnitten oder Knotenpunkten des Seitenteils. Durch die Verklammerung
werden die Seitenteile eindeutig auf dem Bestückungsrahmen positioniert. Die Fixierung
der Seitenteile ist derart ausgeführt, dass ein gefahrloses Schwenken der Bestückungsrahmen
und der Seitenteile genauso möglich ist wie das Ausführen von filigranen Schweißarbeiten.
Die Klammern sind derart ausgeführt, dass diese das Seitenteil beim Verspannen weder
mechanisch beanspruchen noch dieses beschädigen. Die Klammern verschleißen vorzugsweise
auch bei häufigem Lösen und Verspannen von Seitenteilen auf einem Bestückungsrahmen
nur geringfügig.
[0028] Vorzugsweise weist jeder Bestückungsrahmen neben dem eigentlichen Gestell, auf dem
mittels der Klammern das Seitenteil befestigt wird, fußseitig einen Lagerabschnitt
zum Verbinden mit der drehbaren Trageinrichtung auf. Der Lagerabschnitt besteht vorzugsweise
aus Stahlprofilen oder Rohren und ist mit einer Verbindungsvorrichtung einer Aufnahmeeinheit
der drehbaren Trageinrichtung verbindbar.
[0029] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Anschlagsvorrichtung
auf, die mit den Bestückungsrahmen und/oder den Seitenteilen in der zweiten Position
zusammenwirkt. Die Anschlagsvorrichtung ist dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass
die Bestückungsrahmen bzw. Seitenteile beim Schwenken von der liegenden in die aufgerichtete
Position an der Anschlagsvorrichtung derart anschlagen, dass eine stabile Lage der
Bestückungsrahmen bzw. Seitenteile in der zweiten Position erreicht wird.
[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anschlagsvorrichtung an einem
Rahmen oder an einer Gebäudestruktur angeordnet. Die Befestigung der Anschlagsvorrichtung
ist aufgrund der hohen horizontalen Belastungen, die während des Montageprozesses
herrschen, sehr stabil und robust auszulegen. Ferner ist die Anschlagsvorrichtung
als obere Trageinrichtung ausgeführt.
[0031] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die obere Trageinrichtung
eine scheibenförmige Grundplatte auf, die um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse
drehbar gelagert ist. Die Dreh-Achsen der oberen Trageinrichtung und der drehbaren
(unteren) Trageinrichtung sind vorzugsweise parallel, insbesondere fluchtend ausgebildet.
Die Grundplatte der oberen Trageinrichtung ist vorzugsweise als Betonplatte ausgeführt.
Weitere Ausführungsformen wie etwa Stahl- und/oder Holzstrukturen können hier ebenso
zum Einsatz kommen. Die Grundplatte ist vorzugsweise flach ausgeführt und besitzt
ein niedriges Gewicht. Neben einer scheibenförmigen Grundkontur kann die Grundplatte
auch als Vieleck oder Freiform ausgebildet sein.
[0032] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die obere Trageinrichtung
mehrere, vorzugsweise vier, fünf oder sechs Aufnahmeeinheiten zur Aufnahme von Bestückungsrahmen
auf. Diese Aufnahmeeinheiten sind vorzugsweise ringförmig um die Drehachse der oberen
Trageinrichtung herum angeordnet. Jede Aufnahmeeinheit erlaubt das Aufnehmen eines
Bestückungsrahmens in der zweiten, vorzugsweise stehenden, Position. Die Anzahl der
Aufnahmeeinheiten bestimmt folglich auch die Anzahl der maximal aufnehmbaren Bestückungsrahmen.
Die obere Trageinrichtung weist vorzugweise die gleiche Anzahl an Aufnahmeeinheiten
wie die (untere) drehbare Trageinrichtung auf.
[0033] Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mit einer
nichtdrehbaren, starren Trageinrichtung zum Tragen mindestens eines Seitenteils der
Tragstruktur. Die Tragstruktur weißt hierbei vorzugsweise vier, fünf oder sechs Aufnahmeeinheiten
der bereits beschriebenen Art auf. An jeder dieser Aufnahmeeinheiten ist ein Seitenteil
aufnehmbar und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar.
[0034] Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten
Art mit den Schritten:
- Anordnen eines ersten Bestückungsrahmens, auf dem ein erstes Seitenteil wenigstens
teilweise aufgenommen ist, in einer ersten Position an einer drehbaren Trageinrichtung;
- Bewegen des ersten Bestückungsrahmens in eine zweite Position;
- Anordnen eines zweiten Bestückungsrahmens, auf dem ein zweites Seitenteil wenigstens
teilweise aufgenommen ist, in einer ersten Position an die drehbare Trageinrichtung;
- Bewegen des zweiten Bestückungsrahmens in eine zweite Position;
- Ausrichten der Bestückungsrahmen und/oder Seitenteile zueinander;
- Verschweißen der Seitenteile miteinander.
[0035] Das Anordnen des ersten Bestückungsrahmens an die drehbare Trageinrichtung erfolgt
hierbei beispielsweise durch spezielle flache Schwertransporter. In der ersten Position,
in der der erste Bestückungsrahmen an die drehbare Trageinrichtung angeordnet wird,
ist der erste Bestückungsrahmen sowie das erste Seitenteil vorzugsweise liegend angeordnet
und ist im Wesentlichen parallel zum Boden der Fertigungsstätte ausgerichtet. Durch
das Abrollen über Montageräder wird der erste Bestückungsrahmen mit dem ersten Seitenteil
in die zweite aufrechte Position bewegt. Das Anordnen und Bewegen des zweiten Bestückungsrahmens
mit dem zweiten Seitenteil erfolgt in gleicher Weise.
[0036] Das Ausrichten der Bestückungsrahmen ist notwendig, damit sich die Seitenteile, die
an den Bestückungsrahmen befestigt sind, in einer exakt definierten Position befinden,
die ein Verschweißen der einzelnen Seitenteile untereinander an den dafür vorgesehenen
Schweißabschnitten ermöglicht.
[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bewegen des ersten Seitenteils von
der ersten, vorzugsweise liegenden, Position in die zweite, vorzugsweise stehende,
Position durch Kräne und/oder Seilwinden realisiert.
[0038] Vorzugsweise umfasst das Anordnen eines Bestückungsrahmens das Befestigen eines Bestückungsrahmens
an einer Verbindungsvorrichtung der drehbaren Trageinrichtung. Das Befestigen erfolgt
dabei derart, dass die Bestückungsrahmen um eine im Wesentlichen horizontale Achse
schwenkbar mit der drehbaren Trageinrichtung verbunden sind.
[0039] In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Bestückungsrahmen in
der zweiten, vorzugsweise stehenden, Position an einer Verbindungsvorrichtung einer
oberen Trageinrichtung befestigt. Die Befestigung des Bestückungsrahmens an der Verbindungsvorrichtung
erfolgt über einen Lagerabschnitt am kopfseitigen Ende des Bestückungsrahmens.
[0040] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der oder die sich
in der zweiten, vorzugsweise stehenden Position befindende(n) Bestückungsrahmen mittels
der drehbaren Trageinrichtung und/oder der oberen Trageinrichtung um eine im Wesentlichen
vertikale Drehachse gedreht. Die Drehung des (der) sich in der zweiten Position befindenden
Bestückungsrahmen(s) erfolgt nachdem der zuletzt angeordnete Bestückungsrahmen von
der ersten in die zweite Position bewegt wurde und bevor ein weiterer Bestückungsrahmen
samt Seitenteil an die drehbare Trageinrichtung angeordnet wird.
[0041] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Drehung um
einen Winkel derart ausgeführt, dass der zweite Bestückungsrahmen von einer im Wesentlichen
gleichen Position aus wie der erste Bestückungsrahmen an die drehbare Trageinrichtung
anordenbar ist. Dieser Winkel entspricht dem n-ten Teil von 360 Grad, wobei n die
Anzahl der Seitenteile darstellt aus denen die Tragstruktur zusammengesetzt wird.
Bei der Montage einer Tragstruktur aus 6 Seitenteilen wird also eine Drehung von 60
Grad durchgeführt.
[0042] Besonders bevorzugt erfolgt das Ausrichten der Bestückungsrahmen zueinander mittels
Stelleinrichtungen. Hierbei werden die Bestückungsrahmen durch die Stelleinrichtungen
derart horizontal verschoben und/oder um eine im Wesentlichen horizontale Schwenk-Achse
geschwenkt, dass alle Seitenteile mit den jeweils benachbarten Seitenteilen an den
vorgesehenen Schweißabschnitten verschweißt werden können.
[0043] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausrichten
der Bestückungsrahmen zueinander mittels lasergestützter Abstands- und Längenmessern.
Die Koordination der Bestückungsrahmen erfolgt vorzugsweise durch einen zentralen
Rechner. Diese computergestützte Art des Ausrichtens der Bestückungsrahmen erlaubt
eine überaus präzise Positionierung der Seitenteile zueinander und schafft somit die
Grundlage für die Realisierung guter Schweißverbindungen. Ein präzises Ausrichten
der Bestückungsrahmen bzw. der Seitenteile mindert auch die durch das Verschweißen
der Seitenteile eingebrachten Eigenspannungen und trägt folglich zur Stabilität der
Tragstruktur bei.
[0044] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Seitenteile
vor dem Verschweißen vorzugsweise gleichmäßig auf ein gleiches Temperaturniveau erwärmt.
Die Temperaturabstimmung der einzelnen Seitenteile erfolgt im Hinblick auf die Vermeidung
von Schweißverzug und Eigenspannungen.
[0045] Besonders bevorzugt erfolgt das Verschweißen der Seitenteile mittels automatisierter
Orbitalschweißanlagen. Das automatisierte Orbitalschweißen bietet die Vorteile, dass
die Schweißergebnisse reproduzierbar und qualitativ sehr hochwertig sind. Außerdem
sind derartige automatisierte Schweißanlagen auch in schwierig zugänglichen Bereichen
einsetzbar in denen manuelles Schweißes ausgeschlossen ist oder nur minderwertige
Ergebnisse erwarten lässt.
[0046] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Schweißverbindungen
durch Korrosionsschutzmaßnahmen behandelt. Hier kommen spezielle Beschichtungen zum
Einsatz, die auf die Schweißnähte aufgetragen werden. Einen guten Korrosionsschutz
versprechen beispielsweise verschiedene Polyurethane und spezielle Epoxidharze.
[0047] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Seitenteile
nach dem Verschweißen miteinander durch das Lösen der Verklammerung von den Bestückungsrahmen
gelöst. Das Lösen erfolgt vorzugsweise schrittweise und nachdem die Schweißverbindungen
mit Korrosionsschutzmaßnahmen behandelt wurden.
[0048] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Bestückungsrahmen
nach dem Lösen der Verklammerung entfernt.
[0049] Vorzugsweise umfasst das Entfernen eines Bestückungsrahmens die Schritte:
- Lösen der Befestigung des Bestückungsrahmens von der oberen Trageinrichtung;
- Bewegen des Bestückungsrahmens von der zweiten in die erste Position;
- Lösen der Befestigung des Bestückungsrahmen von der drehbaren (unteren) Trageinrichtung;
[0050] Das Entfernen der Bestückungsrahmen erfolgt, analog zum Lösen der Verklammerung,
schrittweise. Auf diese Weise können die einzelnen von der Verklammerung gelösten
Bestückungsrahmenahmen ohne Sicherheitsbedenken und ohne eine besondere Beachtung
der übrigen Bestückungsrahmen entfernt werden. Das Entfernen der Bestückungsrahmen
erfolgt vorzugsweise durch das Lösen der Verbindung zwischen dem Bestückungsrahmen
und der Anschlagsvorrichtung bzw. der oberen Trageinrichtung und einem darauffolgenden
Bewegen, vorzugsweise Schwenken, des Bestückungsrahmens von der, vorzugsweise aufgerichteten,
zweiten Position in die, vorzugsweise liegende, erste Position. Nachdem sich der Bestückungsrahmen
wieder in der ersten Position befindet, kann die Verbindung zur drehbaren Trageinrichtung
gelöst werden, um den Bestückungsrahmen freizugeben. Dieser kann in einem nächsten
Schritt beispielsweise durch einen flachen Schwertransporter vom Montageplatz der
Tragstruktur abtransportiert werden.
[0051] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Entfernen
des ersten Bestückungsrahmens die drehbare Trageinrichtung um einen Winkel derart
gedreht, dass der zweite Bestückungsrahmen an der im Wesentlichen gleichen Position
wie der erste Bestückungsrahmen entfernt werden kann. Dieser Schritt wird analog auch
für die Entfernung aller restlichen Bestückungsrahmen angewendet. Die Drehung erfolgt
im Hinblick auf die Minimierung des Platzbedarfs während der Montage der Tragstrukturen.
Dadurch, dass alle Bestückungsrahmen durch die Drehung der drehbaren Trageinrichtung
an der im Wesentlich gleichen Position entfernt werden können, wird gegenüber dem
Anordnen der Bestückungsrahmen an die drehbare Trageinrichtung kein weiterer Montageplatz
benötigt.
[0052] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach dem Entfernen
der Bestückungsrahmen die Montage von Sekundär-Bauteilen wie Leitern und/oder Geländern.
Die Montage der Sekundär-Bauteile erfolgt vorzugsweise zeitnah und direkt nach dem
Entfernen der Bestückungsrahmen. In Hinblick auf einen möglichst unkomplizierten Transport
der Tragstruktur kann die Montage dieser Bauteile aber auch an einem anderen Ort zu
einem späteren Zeitpunkt vorgenommen werden.
[0053] Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Tragstruktur der eingangs genannten Art,
die aus mehreren, vorzugsweise vier fünf oder sechs, einzelnen vorgefertigten Seitenteilen
zusammengesetzt ist.
[0054] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Tragstruktur durch eines der
oben aufgeführten Verfahren und/oder eine der oben aufgeführten Vorrichtungen hergestellt.
[0055] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen
in der Seitenansicht;
- Figur 2
- Teile eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen
für Offshore-Anlagen in der Draufsicht;
- Figur 3
- ein Ausführungsbeispiel einer drehbaren Trageinrichtung einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen in der Seitenansicht;
- Figur 4
- Teile eines Ausführungsbeispiels einer Trageinrichtung einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen in der Draufsicht;
- Figur 5
- ein Ausführungsbeispiel der Führung und des Antriebs einer drehbaren Trageinrichtung
einer Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen in der Seitenansicht;
- Figur 6
- ein Ausführungsbeispiel eines Bestückungsrahmens und eines Seitenteils einer Vorrichtung
zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen in der Draufsicht;
- Figur 7
- ein Ausführungsbeispiel eines Bestückungsrahmens einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen in der Seitenansicht;
- Figur 8
- ein Ausführungsbeispiel einer Tragstruktur für Offshore-Anlagen in der Seitenansicht;
und
- Figur 9
- ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen;
[0056] Die Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen (1) weist
gemäß Figur 1 eine drehbare Trageinrichtung (2), Bestückungsrahmen (6) und eine obere
Trageinrichtung (12) auf. Auf den Bestückungsrahmen (6) sind hierbei Seitenteile (4)
fixiert. Die Bestückungsrahmen (6) sind mittels fußseitigen Lagerabschnitten (11)
mit den Aufnahmeeinheiten (8) an der drehbaren Trageinrichtung (2) angeordnet.
[0057] Die drehbare Trageinrichtung (2) ist um die vertikale Dreh-Achse (10) drehbar und
in den Boden der Fertigungsstätte (11) eingelassen. Die scheibenförmige Grundplatte
(22) der drehbaren Trageinrichtung (2) ist derart in eine Grube (30) eingelassen,
dass die Oberfläche der Grundplatte (22) plan mit dem Boden der Fertigungsstätte (11)
abschließt. Zur Aufnahme der Lasten der Bestückungsrahmen (6) sowie der Seitenteile
(4) der Tragstruktur ist die Grundplatte (22) aus einem festen und stabilen Material,
wie beispielsweise Beton, hergestellt. Beim Aufrichten eines Bestückungsrahmens (6)
bzw. eines Seitenteils (4) verläuft der kopfseitige Lagerabschnitt (15) des Bestückungsrahmens
(6) entlang eines Schwenkverlaufs (14), vgl. Fig. 1.
[0058] Figur 1 zeigt einen linken Bestückungsrahmen und ein linkes Seitenteil sowohl in
der liegenden ersten Position als auch in der stehenden zweiten Position. Die liegende,
horizontale erste Position wird erreicht, indem der Bestückungsrahmen (6) mit flachen
Schwertransportern an die drehbare Trageinrichtung (2) herangefahren und mit dieser
schwenkbar verbunden wird. Die zweite Position des Bestückungsrahmens (6) wird eingenommen,
wenn dieser mittels einer Hubeinrichtung wie einem Kran und/oder einer Seilzugeinrichtung
aufgerichtet wird und gegen die obere Trageinrichtung (12) anschlägt. Die obere Trageinrichtung
(12) ist vorzugsweise ebenfalls drehbar ausgeführt und ist an einem Gerüst, Rahmen
oder einer Gebäudestruktur befestigt.
[0059] Figur 2 zeigt eine Trageinrichtung (2) sowie einen Bestückungsrahmen (6) mit einem
auf dem Bestückungsrahmen (6) fixierten Seitenteil (4). Die Aufnahmeeinheiten (8),
die sich auf der Oberseite der Grundplatte (22) der Trageinrichtung (2) befinden,
umfassen jeweils einen Lagerblock (16), eine Stelleinrichtung (18) und eine Verbindungsvorrichtung
(20). Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trageinrichtung (2) sechs Aufnahmeeinheiten
(8) auf, die ringförmig um die vertikale Dreh-Achse (10) herum angeordnet sind. Die
Verbindungsvorrichtung (20) wirkt mit dem fußseitigen Lagerabschnitt (13) eines Bestückungsrahmens
(6) zusammen und erlaubt das Schwenken bzw. Aufstellen des Bestückungsrahmens (6)
und des Seitenteils (4). Die Stelleinrichtungen (18) sind als Hydraulikzylinder ausgeführt
und verbinden die bewegbaren Verbindungsvorrichtungen (20) mit den mit der Grundplatte
(22) der Trageinrichtung (2) verbundenen Lagerblöcken (16). Die Lagerblöcke (16) stützen
die horizontal wirkenden Lasten, die insbesondere beim Verschieben der Bestückungsrahmen
(6) durch die Stelleinrichtungen (18) auftreten, gegen die Trageinrichtung ab. Eine
Verschiebung der Bestückungsrahmen (6) durch die Stelleinrichtungen (18) ist notwendig,
damit die Seitenteile (4) der Tragstruktur, nachdem das letzte Seitenteil (4) aufgerichtet
wurde, derart zueinander ausgerichtet werden können, dass ein Verschweißen der Seitenteile
(4) an den dafür vorgesehen Stellen erfolgen kann. Durch das Verschweißen entsteht
aus mehreren, in diesem Fall sechs, Seitenteilen eine stabile und tragfähige Tragstruktur.
Durch die schräge Ausrichtung der Seitenteile (4) in der zweiten Position (Figur 1)
kommt es zu der kegelstumpfartigen Außenkontur der Tragstruktur. Während des Aufrichtens
der Seitenteile (4) wird die Last des Bestückungsrahmens (6) mittels Montagerädern
(24) auf die Trageinrichtung (2) abgestützt. Die Montageräder (24) wirken zusätzlich
als Drehlager und unterstützen den Aufstellprozess der Bestückungsrahmen (6). Die
obere Trageinrichtung (12) ist analog zur Trageinrichtung (2) aufgebaut und weißt
die gleiche Anzahl von Aufnahmeeinheiten (8) auf.
[0060] Figur 3 zeigt die drehbare Trageinrichtung (2) in separierter Darstellung. Die drehbare
Trageinrichtung (2) ist in eine Grube (30) des Bodens der Fertigungsstätte (11) eingelassen.
Zusätzlich zu den aus einem Lagerblock (16), einer Stelleinheit (18) und einer Verbindungsvorrichtung
(20) bestehenden Aufnahmeeinheiten (8) ist die an der Unterseite der Grundplatte (22)
der drehbaren Trageinrichtung (2) angeordnete Führungsschiene (26) abgebildet. Ferner
sind die in die Führungsschiene (26) eingreifenden Führungsräder (28) dargestellt.
Die Führungsschiene (26) verläuft kreisrund um die vertikale Dreh-Achse (10) und gibt
somit den Drehbewegungsverlauf der Grundplatte (22) bzw. der drehbaren Trageinrichtung
(2) vor. Über den gesamten Umfang sind korrespondierend zu der Schienenführung Führungsräder
(28) in der Grube (30) angeordnet. Die Führungsräder (28) sind hierbei auf Unterkonstruktionen
wie zum Beispiel Schienenwagen angeordnet. Dargestellt ist ebenfalls der Antrieb eines
Führungsrads mittels einer Antriebseinrichtung. Die Beschreibung der Figur 5 zeigt
weitere Details der Antriebseinrichtung und der Umsetzung der Drehbewegung auf.
[0061] In Figur 4 sind Teile der drehbaren Trageinrichtung (2) im Detail dargestellt. Die
Figur zeigt eine Aufnahmeeinheit (8) mit einem Bestückungsrahmen (6) und einem Seitenteil
(4) und eine Aufnahmeeinheit (8) ohne Bestückungsrahmen (6). Der dargestellte Zustand
tritt beispielsweise ein, nachdem der erste Bestückungsrahmen (6) an die drehbare
Trageinrichtung (2) angeordnet und im Anschluss daran aufgerichtet wurde.
[0062] Figur 5 zeigt eine Detaildarstellung der drehbaren Trageinrichtung (2) sowie deren
Antriebsumsetzung. Der vorzugsweise als Elektromotor ausgeführte Antriebsmotor (32)
ist mittels eines Übersetzungsgetriebes mit einem mit einem Zahnkranz (34) versehenen
Führungsrad (28) verbunden. Der Zahnkranz (34) greift in eine Verzahnung auf der Führungsschiene
(26) ein. Die Verzahnung kann jedoch auch seitlich von der Führungsschiene (26) angebracht
sein. Auch eine Separierung des Zahnkranzes (34) von dem Führungsrad (28) ist möglich.
Der Antrieb weist vorzugsweise eine Breme auf, um die präzise Umsetzung einer definierten
Drehbewegung zu ermöglichen. Die Komponenten des Antriebs sind in die Grube (30) eingelassen
und befinden sich zwischen dem Grubenboden und der Unterseite der Grundplatte (22)
der drehbaren Trageinrichtung (2). Die Umsetzung des Antriebs kann durch einen oder
mehrere angetriebene Führungsräder (28) erfolgen.
[0063] In Figur 6 ist eine Ausführungsvariante eines Bestückungsrahmens (6) sowie eines
Seitenteils (4) dargestellt. Der Bestückungsrahmen (6) und auch das Seitenteil (4)
weisen eine trapezförmige Grundform auf, die eine nach oben hin schmaler werdende
kegelstumpfförmige Grundkontur der Tragstruktur erlaubt. Der Bestückungsrahmen (6)
umfasst äußere Längsstreben (36) die durch Querstreben (38) miteinander verbunden
sind. Die Querstreben (38) sind derart beabstandet, dass sie einerseits dem Gestell
des Bestückungsrahmens (6) eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität verleihen
und andererseits das Gewicht das Bestückungsrahmens (6) moderat halten. Beide Streben
sind vorzugsweise als Hohlrohre ausgeführt und mittels Schweißnähten miteinander verbunden.
Das Seitenteil (4) umfasst Querstreben (40) sowie Diagonalstreben (42). Die Diagonalstreben
(42) sind in einer X-Anordnung zwischen den Querstreben (40) angeordnet. Die Kombination
aus Quer- und Diagonalstreben (40, 42) erlaubt eine hohe Tragfähigkeit bei gleichzeitig
relativ niedrigem Gewicht. Das niedrige Gewicht der einzelnen Bestückungsrahmen (6)
und Seitenteile (4) erleichtert und beschleunigt auch die Montage und den Transport
der Tragstrukturen.
[0064] Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Bestückungsrahmens (6) in der
Seitenansicht. Der dargestellte Bestückungsrahmen (6) umfasst ein Gestell (46) das
aus einer Vielzahl von Streben bzw. Rohren besteht. Auf dem Gestell (46) sind zur
Aufnahme eines Seitenteils (4) Klammer (44) angeordnet, durch die das Seitenteil (4)
auf dem Bestückungsrahmen (6) in einer definierten Position fixiert wird.
[0065] In Figur 8 ist eine Tragstruktur (48) für Offshore-Anlagen in der Seitenansicht dargestellt.
Die Tragstruktur besteht aus sechs miteinander verschweißten Seitenteilen und weist
vier horizontale Ringstrukturen (60) bestehend aus jeweils sechs Querstreben (40)
aus. Dabei ist jede Querstrebe (40) einer Ringstruktur (60) Teil eines anderen Seitenteils
(4). Die einzelnen Querstreben (40) der untersten Ringstruktur sind mit Fußknoten
(54) zum einen miteinander zum anderen mit den Befestigungsabschlüssen (56) und den
Diagonalstreben (42) verbunden. Die Befestigungsabschlüsse (56) werden hierbei an
bereits in den Meeresboden gerammte Montagestelzen befestigt. Auch eine direkte Anbringung
der im Meeresboden verankerten Montagestelzen an die unterste Ringstruktur ist möglich.
Durch die X-Knoten (50) wird eine X-Anordnung der Diagonalstreben (42) erreicht. Mittels
der Mittelknoten (52) werden die Ringstrukturen (60) beidseitig mit Diagonalstreben
(42) in X-Anordnung verbunden. Auf die Rohr- bzw. Strebenkonstruktion wird ein Abschlusselement
(58) aufgesetzt, welches das obere Ende der Tragstruktur darstellt. Das Abschlusselement
(58) stellt die Montageplatte dar, auf die beispielsweise eine Offshore-Windenergieanlage
(WEA) montiert werden kann. Das Abschlusselement rangt hierbei vorzugsweise aus der
Meeresoberfläche heraus.
[0066] Figur 9 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen.
Dargestellt sind neben der unteren Trageinrichtung (2) auch die Bestückungsrahmen
(6), die zur Aufnahme der Seitenteile (4) verwendet werden, und die obere Trageinrichtung
(12). Die obere Trageinrichtung (12) ist hierbei über ein Rahmengestell mit dem Boden
der Fertigungsstätte (11) verbunden. Am dargestellten Rahmengestell sind beidseitig
fahrbare Montagebrücken angeordnet. Sowohl die untere Trageinrichtung (2) als auch
die obere Trageinrichtung (12) weisen jeweils sechs Aufnahmeeinheiten (8) auf.
[0067] In der Figurenbeschreibung sowie in der Figurendarstellung werden die folgenden Bezugsziffern
verwendet:
- 1
- Vorrichtung zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen
- 2
- (drehbare) Trageinrichtung
- 4
- Seitenteil
- 6
- Bestückungsrahmen
- 8
- Aufnahmeeinheit
- 10
- vertikale Dreh-Achse
- 11
- Boden der Fertigungsstätte
- 12
- obere Trageinrichtung
- 13
- fußseitiger Lagerabschnitt
- 14
- Schwenkverlauf
- 15
- kopfseitiger Lagerabschnitt
- 16
- Lagerblock
- 18
- Stelleinrichtung
- 20
- Verbindungsvorrichtung
- 22
- Grundplatte
- 24
- Montageräder
- 26
- Führungsschiene
- 28
- Führungsrad
- 30
- Grube
- 32
- Antriebsmotor
- 34
- Zahnkranz
- 36
- Längsstreben des Bestückungsrahmens
- 38
- Querstreben des Bestückungsrahmens
- 40
- Querstreben des Seitenteils
- 42
- Diagonalstreben des Seitenteils
- 44
- Klammern
- 46
- Gestell
- 48
- Tragstruktur
- 50
- X-Knoten
- 52
- Mittelknoten
- 54
- Fußknoten
- 56
- Befestigungsabschlüsse
- 58
- Abschlusselement
- 60
- Ringstruktur
1. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen, insbesondere
Windenergieanlagen,
gekennzeichnet durch mindestens eine drehbare Trageinrichtung (2) zum Tragen mindestens eines Seitenteils
(4) der Tragstruktur.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Trageinrichtung (2) mehrere, vorzugsweise vier, fünf oder sechs Aufnahmeeinheiten
(8) aufweist, wobei an jeder Aufnahmeeinheit (8) vorzugsweise ein Seitenteil (4) aufnehmbar
und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar, insbesondere
schwenkbar ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bestückungsrahmen (6) mittels eines Drehlagers schwenkbar an der Trageinrichtung
(2) gelagert ist.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bestückungsrahmen (6) mittels einer Hubeinrichtung in die zweite
Position drehbar ist.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung einen Kran oder/und eine Seilzugeinrichtung aufweist.
6. Vorrichtung (1) einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückungsrahmen (6) von der ersten in die zweite Position um eine im Wesentlichen
horizontale Schwenk-Achse schwenkbar ist und dass der wenigstens eine Bestückungsrahmen
(6) um eine im Wesentlichen vertikale Dreh-Achse (10) mittels der drehbaren Trageinrichtung
(2) drehbar ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Trageinrichtung (2) eine scheibenförmige um eine vertikale Dreh-Achse
(10) drehbar gelagerte Grundplatte (22) aufweist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheiten (8) ringförmig um die Dreh-Achse (10) herum an der drehbaren
Trageinrichtung (2) angeordnet sind.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahmeeinheit (8)
einen Lagerblock (16),
eine Stelleinrichtung (18) zum Bewegen des Bestückungsrahmens (6) und
eine bewegbar an der drehbaren Trageinrichtung (2) angeordnete Verbindungsvorrichtung
(20) zum schwenkbaren Verbinden des Bestückungsrahmens (6) mit der drehbaren Trageinrichtung
(2) aufweist.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Stelleinrichtung (18) einen oder mehrere, vorzugsweise zwei, Hydraulikzylinder
aufweist, die an einem ersten Ende mit dem Lagerblock (16) und an einem zweiten Ende
mit der Verbindungsvorrichtung (20) verbunden sind.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (20) mittels einem oder mehreren, vorzugsweise zwei, Führungselementen
horizontal auf der drehbaren Trageinrichtung (2) geführt ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Trageinrichtung (2) eine in mehrere Führungsräder (28) eingreifende
Führungsschiene (26) aufweist.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Führungsräder (28) von einem Antriebsmotor (32) antreibbar sind
und die drehbare Trageinrichtung (2) über einen Zahnkranz (34) an dem bzw. den angetriebenen
Führungsrad (-rädern) (28) und über eine Verzahnung an der Führungsschiene (26) der
drehbaren Trageinrichtung (2) durch den Antriebsmotor (32) drehbar ist.
14. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
ferner umfassend wenigstens einen Bestückungsrahmen (6) zur mindestens teilweisen
Aufnahme mindestens eines Seitenteils (4),
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bestückungsrahmen (6) Klammern (44) zur Befestigung des Seitenteils (4) aufweist.
15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bestückungsrahmen (6) fußseitig einen Lagerabschnitt (13) zum Verbinden mit
der drehbaren Trageinrichtung (2) aufweist.
16. Vorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Anschlagsvorrichtung zum Zusammenwirken mit einem oder mehreren Bestückungsrahmen
(6) und/oder Seitenteilen der Tragstruktur in der zweiten Position.
17. Vorrichtung (1) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsvorrichtung an einem Rahmen oder einer Gebäudestruktur angeordnet und
als obere Trageinrichtung (12) ausgeführt ist.
18. Vorrichtung (1) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trageinrichtung (12) eine scheibenförmige um eine im Wesentlichen vertikale
Dreh-Achse (10) drehbar gelagerte Grundplatte (22) aufweist.
19. Vorrichtung (1) nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trageinrichtung (12) mehrere, vorzugsweise vier, fünf oder sechs ringförmig
um die Dreh-Achse (10) herum angeordnete Aufnahmeeinheiten (8) zur Aufnahme von Bestückungsrahmens
(6) aufweist.
20. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen, insbesondere
Windenergieanlagen,
gekennzeichnet durch eine Trageinrichtung zum Tragen mindestens eines Seitenteils (4) der Tragstruktur
mit mehreren, vorzugsweise vier, fünf oder sechs Aufnahmeeinheiten (8), wobei an jeder
Aufnahmeeinheit (8) vorzugsweise ein Seitenteil (4) aufnehmbar und zwischen einer
ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist.
21. Verfahren zur Herstellung von Tragstrukturen für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen,
mit den Schritten:
- Anordnen eines ersten Bestückungsrahmens (6), auf dem ein erstes Seitenteil (4)
wenigstens teilweise aufgenommen ist, in einer ersten Position an einer drehbaren
Trageinrichtung (2);
- Bewegen des ersten Bestückungsrahmens (6) in eine zweite Position;
- Anordnen eines zweiten Bestückungsrahmens (6), auf dem ein zweites Seitenteil (4)
wenigstens teilweise aufgenommen ist, in einer ersten Position an die drehbare Trageinrichtung
(2);
- Bewegen des zweiten Bestückungsrahmens (6) in eine zweite Position;
- Ausrichten der Bestückungsrahmen (6) und/oder Seitenteile zueinander;
- Verschweißen der Seitenteile miteinander.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen eines Bestückungsrahmens (6) das Befestigen eines Bestückungsrahmens
(6) an einer Verbindungsvorrichtung (20) der drehbaren Trageinrichtung (2) umfasst.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen der Bestückungsrahmen (6) von der ersten in die zweite Position mittels
eines Krans und/oder einer Seilwinde erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Befestigen des Bestückungsrahmens (6) an einer Verbindungsvorrichtung (20) einer
oberen Trageinrichtung.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Drehen des(der) sich in der zweiten Position befindenden Bestückungsrahmen(s) mittels
der drehbaren Trageinrichtung (2) und/oder der oberen Trageinrichtung (12) um eine
im Wesentlichen vertikale Dreh-Achse (10).
26. Verfahren nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung um einen Winkel derart ausgeführt wird, dass der zweite Bestückungsrahmen
(6) von einer im Wesentlichen gleichen Position aus wie der erste Bestückungsrahmen
(6) an der drehbaren Trageinrichtung (2) anordenbar ist.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Bestückungsrahmen (6) zueinander mittels Stelleinrichtungen (18)
erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Bestückungsrahmen (6) zueinander mittels lasergestützten Abstands-
und Längenmessern sowie insbesondere einem zentralen Rechner koordiniert wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Erwärmung der Seitenteile (4).
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen der Seitenteile (4) mittels automatisierten Orbitalschweißanlagen
erfolgt.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 30,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Behandeln der Schweißverbindungen durch Korrosionsschutzmaßnahmen.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Lösen der Seitenteile (4) von den Bestückungsrahmen (6).
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 32,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- Entfernen der Bestückungsrahmen (6).
34. Verfahren nach Anspruch 33,
gekennzeichnet dadurch, dass das Entfernen eines Bestückungsrahmen (6) die folgende Schritte umfasst:
- Lösen der Befestigung des Bestückungsrahmens (6) von der oberen Trageinrichtung
(12);
- Bewegen des Bestückungsrahmens (6) von der zweiten in die erste Position;
- Lösen der Befestigung des Bestückungsrahmen (6) von der drehbaren Trageinrichtung
(2).
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 oder 34,
dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des ersten Bestückungsrahmens (6) die drehbare Trageinrichtung
(2) um einen Winkel derart gedreht wird, dass der zweite Bestückungsrahmen (6) an
der im Wesentlichen gleichen Position wie der erste Bestückungsrahmen (6) entfernt
werden kann.
36. Tragstruktur (48) für Offshore-Anlagen mit einer aus einer Vielzahl von Stäben, insbesondere
Stahlrohren, zusammengesetzten Fachwerkstruktur,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwerkstruktur aus mehreren, vorzugsweise vier fünf oder sechs, einzelnen vorgefertigten
Seitenteilen (4) zusammengesetzt ist.
37. Tragstruktur (48) nach Anspruch 36,
gekennzeichnet dadurch, dass diese durch eines der Verfahren gemäß der Ansprüche 21 bis 35 und/oder mittels einer
der Vorrichtungen gemäß der Ansprüche 1 bis 20 hergestellt wird.