叶片抓取工具和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及叶片抓取工具和装置。还涉及用于抓取转子叶片（9）、具体是风力涡轮机的转子叶片（9）的叶片抓取装置的（1）的叶片抓取工具（11a，11b）。工具（11a，11b）包括吊索（23）和优选自动的吊索移交机构（17），其包括吊索运输元件（25，25'）和吊索接收元件（27），其中所述吊索运输元件被实现成使得吊索（23）的连接器件（23a）沿围绕所述转子叶片（9）的一部分的二维预定行进路径朝向所述吊索接收元件（27）运输以便连接到吊索接收元件（27）的接收器（27a，27a'，27a''）。还涉及借助于多个叶片抓取工具（11a，11b）抓取转子叶片（9）、具体地抓取风力涡轮机的转子叶片（9）的方法。
【专利说明】
叶片抓取工具和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于抓取转子叶片的叶片抓取装置的叶片抓取工具，该转子叶片具体地是风力涡轮机的转子叶片，即大尺寸(例如50米长或更长)的转子叶片。这样的抓取装置被实现为运输转子叶片至组装地点和/或从组装地点运输转子叶片，具体地风力涡轮机的组装地点。因此，抓取装置用于牢固地抓取转子叶片，以致其能够被运输(即抬升)到风力涡轮机的机舱和/或从机舱被降低。本发明还涉及抓取转子叶片的方法。
【背景技术】
[0002]转子叶片在风力涡轮机上的组装及其来回运输是耗时、相对危险的并且也是昂贵的任务。现有技术的叶片抓取装置通常由框架(也被称为轭)和多个束带构成，所述束带绕转子叶片的至少一部分缠绕以便将转子叶片保持就位。这涉及大量手动辅助工作:框架必须非常准确地指向转子叶片以致转子叶片装配到框架内。进一步地，束带必须绕转子叶片手动缠绕以及手动解绕，这涉及在相当大高度处的工作。技术人员通常借助于篮筐被升高到组装高度，技术人员在组装和拆卸转子叶片期间在所述篮筐中进行操作。
[0003]国际专利申请WO 2011/050999 Al示出了用于风力涡轮机的转子叶片的拆装系统的技术方案。系统包括稳定的主要框架和被连接到主要框架的自动束带移动机构。束带移动机构借助于多个梁围绕转子叶片引领束带，所述梁临时保持束带的末端部分以便将其从转子叶片的一侧引领到另一侧。为此，梁沿多个倾斜方向倾斜，以便最终部分地包围转子叶片。摄像机控制系统控制束带在接合位置的接合。
[0004]这样的拆装系统的操纵仍然是相当复杂的。
【发明内容】
[0005]本发明的目标是提供怎样能够由叶片抓取装置保持转子叶片的替代性技术方案，优选的改进方案。在这样的背景下，优选的是，改进至少在于如下事实:更易于操纵且/或更有效率，且同时维持如根据上述现有技术的方案的至少相同安全标准。
[0006]这个目标是通过根据权利要求1的叶片抓取工具和根据权利要求15的方法来实现的。
[0007]根据本发明，【背景技术】部分中提及类型的叶片抓取工具包括:
-吊索；以及
-(优选自动的)吊索移交机构，其具有吊索运输元件和吊索接收元件，其中吊索运输元件被实现为使得吊索的连接器件沿围绕转子叶片的一部分的二维预定行进路径(即从抓取工具的打开位置)朝向吊索接收元件运输，以便连接到吊索接收元件的接收器，即建立叶片抓取工具的闭合位置，在此位置，吊索接收元件将吊索的连接器件保持在其接收器内。
[0008]对于连接器件，其能够例如被实现为在吊索的一端(B卩，吊索的要被连接到吊索接收元件的那个末端)处的孔眼或环。
[0009]优选地，叶片抓取工具包括自动吊索移交机构。这样的自动(即自驱动)的机构包括多个致动器器件以便允许吊索运输元件和/或吊索接收元件的运动。这样的致动器可以例如是电气(即基于电动马达)和/或液压(贯穿本说明书，包括气动)和/或基于弹簧的。还可以替代地使用其他的致动器，这通常取决于具体操作环境和/或叶片抓取工具内和/或装备有根据本发明的叶片抓取工具的叶片抓取装置内的尺寸和/或空间。
[0010]如上述现有技术提到的，叶片抓取装置包括相互作用的吊索运输元件和吊索接收元件:吊索运输元件沿二维行进路径，即沿均沿一个(优选竖直的)平面的行进路径，将吊索的连接器件并因此将吊索本身(通过沿行进路径牵拉吊索)运输到吊索接收元件。这里相对于现有技术存在主要区别，该区别使得吊索的运动简单得多并且在转子叶片与叶片抓取工具(和叶片抓取装置)的连接期间节省大量空间。
[0011]使得连接器件仅沿二维行进路径(例如沿直线或曲线)运动意味着:不同于现有技术，连接器件的运动方向的多次变化是必要的。现有技术提出具有包括多个铰链的吊索运输元件的系统，而本发明使用更紧凑的吊索运输元件，其在被存储且具体地在运动时需要少得多的空间。在本文中，优选的是，首先，吊索运输元件是可收缩(优选地大致沿着其全部长度)到叶片抓取工具的容纳区段内，其次(替代性地或者另外)，其包括单个引导臂而不是多个铰接地连接的臂。
[0012]此外，能够准确得多地计算吊索运输元件的运动，以便更容易保证在其运动时叶片抓取装置的其他零件没有处在其路径(即行进路径)上。因此，系统不仅更易于使用，而且还更安全。此外，需要更少的或者不需要相对薄弱的互连(例如现有技术中的铰链)，这样的互连在操作期间不仅是潜在危险而且在吊索运输元件运动期间还必须被单独控制。
[0013]本发明还涉及用于抓取转子叶片的叶片抓取装置，该转子叶片具体地是风力涡轮机的转子叶片，该装置包括具有多个叶片抓取工具的叶片抓取组件，其中至少一个叶片抓取工具包括根据本发明的叶片抓取工具。
[0014]在本文中，优选的是叶片抓取组件包括至少两个这样的叶片抓取工具(优选地，根据本发明是全部)，其被实现为在沿转子叶片的纵向延度的两个不同位置抓取转子叶片。最优选地，这样的多个叶片抓取工具的位置和形状使得转子叶片当被叶片抓取装置保持在指定抓取位置时大致水平地被保持。这能够例如通过如下方式实现:将转子叶片的重心定位成使得其大致位于叶片抓取装置的重心的下方(这是优选的)或上方。
[0015]本发明还涉及包括转子叶片和根据本发明的叶片抓取装置的叶片组件，该转子叶片具体地是风力涡轮机的转子叶片。本发明还涉及借助于叶片抓取装置的多个叶片抓取工具来抓取转子叶片的方法，该转子叶片具体是风力涡轮机的转子叶片，至少一个所述叶片抓取工具包括吊索以及优选自动的吊索移交机构，该吊索移交机构包括吊索运输元件和吊索接收元件。从而，吊索运输元件使得吊索的连接器件沿围绕转子叶片的一部分的二维预定行进路径朝向吊索接收元件运输以便连接到吊索接收元件的接收器。
[0016]换言之，使用根据本发明的叶片抓取工具，其中吊索运输元件移动吊索以便将其移交到吊索接收元件。
[0017]由从属权利要求给出本发明的尤其有利的实施例和特征，如下文描述所揭示的。不同权利要求类别的特征可以适当组合以得到这里没有描述的其他实施例。
[0018]根据尤其优选的实施例，吊索运输元件包括弯曲形状，其优选地限定行进路径，该行进路径因此是弯曲的。这样的弯曲的吊索运输元件因此被成形为使得其允许进行勾勒对应曲线的运动。这样的曲线优选地被成形为使其围绕转子叶片的外部边界(至少在一定距离处)引领吊索的连接器件。因为转子叶片的外部边界是凸形的，所以曲线优选地也是凸形的。曲线可以具体地包括作为圆的一部分和/或作为椭圆的一部分和/或作为抛物线的一部分的形状。因此非常优选的是，所有沿行进路径的曲率仅沿一个主要方向，即在转子叶片处于叶片抓取工具内的指定抓取位置时当从面向转子叶片的位置观察行进路径时所述曲率是凸形的、并且当背离转子叶片的位置观察行进路径时所述曲率是凹形的。
[0019]此外优选的是，行进路径与垂直于转子叶片的纵向延度的转子叶片的横向延度是共面的。当转子叶片被置于叶片抓取工具内时，其被保持为基本水平对齐。垂直于转子叶片的这个水平平面的竖直平面则是行进路径沿其前进所在的那个平面。这意味着，行进路径是围绕转子叶片(在距转子叶片的给定距离处)从转子叶片的一侧处叶片抓取工具的一侦仪在此，吊索被固定到和/或连接到叶片抓取工具的实心部分)到转子叶片的另一侧处的叶片抓取工具的另一侧(吊索接收元件位于此)的最短连接。
[0020]优选地，吊索移交机构包括引导机构，其被实现为沿行进路径引导吊索运输元件，该行进路径由引导机构的形状和位置以及吊索运输元件的形状和位置的组合来描述。这样的引导机构可以例如由被放置且对齐成限定行进路径的多个引导辊构成，这是优选的，因为这构成了可靠的引导系统并且同时提供了吊索运输元件的平缓引导和运动。大体地，这样的引导机构与吊索运输元件一同工作，所述吊索运输元件的形状以及引导机构的对齐(和/或形状)一同限定了二维行进路径。
[0021]进一步优选的是，吊索移交机构包括致动器，其在操作时使得吊索运输元件从打开位置朝向移交位置自动移动。这样的致动器可以例如包括基于弹簧的机构和/或电动马达和/或液压致动器，所述致动器优选地经由力转变系统被连接到吊索运输元件，该力转变系统例如是包括齿轮(即链轮)等的力转变系统。致动器用于自动化吊索运输元件的运动，这是高度优选的，因为在叶片抓取装置处不需要员工来移动吊索运输机构。换言之，不需要员工的手动干预，其效果使得吊索运输元件的运动过程可能更快、更可靠并且也更安全。可以注意到，在本文中，上述移交位置对应于叶片抓取工具的闭合位置。这意味着在移交位置，吊索的连接器件被定位成使得其能够被连接到吊索接收元件以便牢固地位于闭合位置。
[0022]对于吊索运输元件，其优选地包括被实现为接合于吊索的连接器件的接合元件。这个接合元件优选地被实现为使其自动地接合于吊索的连接器件。为此目的，术语"接合元件〃不仅指代接合于吊索的连接器件的机械部分，还包括将连接器件自动引导到接合元件的接合位置中的引导器件。这样，能够保证只要吊索的连接器件从吊索接收元件断开，其就位于接合元件内或当前被引导回到那里以与所述吊索接收元件自动接合。因此，吊索将绝不松弛地悬挂和干涉叶片抓取工具和/或叶片抓取装置的其他操作。为此目的，吊索也被优选地连接到致动器，例如弹簧机构等，其使得吊索(具体地，吊索的连接器件)朝向吊索运输元件的接合元件往回自动地引导。
[0023]具体地，优选的是在本文中，接合元件被实现且定位成在吊索运输元件的移交位置，吊索的连接器件当处于吊索移交机构的打开位置时被自动地定位成接合于接合元件。因此，当吊索运输元件和吊索的连接器件二者完全处于打开位置时，例如收缩到叶片抓取装置的实心部分内时，则吊索的连接器件自动处于该位置，在此位置所述连接器件必须接合于接合元件。为此目的，叶片抓取装置包括上述引导器件，在这个具体情况下，该引导器件被实现为当吊索运输元件的接合元件的连接部分被定位在此处时(如果吊索的连接器件没有被连接到吊索接收元件)使得所述引导器件将吊索的连接器件引导到所需移交位置。
[0024]对于吊索接收元件，根据一种实施例优选的是，其接收器包括钩。这样的接收器被设计成接收吊索的连接器件。钩是尤其有用的，因为其能够容易地接合于吊索的连接器件，该连接器件可以为此包括被成尺寸为使得钩装配到其内的孔眼或环。
[0025]接收器可以装备有定位器件，其被实现为将吊索的连接器件促动到预定互锁取向。例如，这样的定位器件可以是磁性的(优选电磁的)，以便能够在磁性是不必要的时关断所述磁性、或在吊索的连接器件也是磁性的时可能甚至干涉叶片抓取工具和/或叶片抓取装置的其他元件。优选地，接收器包括Elebia钩。Elebia钩是一种钩组件，其装配有磁体和马达，该磁体能够吸引(即，拉动)和定向吊索的连接器件(例如金属环)，该马达使得钩组件的钩移动(自动地或远程控制地或经由按钮控制)到打开位置。当连接器件已经被吸引到钩组件的静止部分时，钩被移动到闭合位置，在此位置所述钩互连于连接器件，以致所述连接器件牢固地保持所述钩，直到所述钩运动到打开位置。
[0026]吊索接收元件优选地还被连接到多个调整器件和/或包括多个调整器件，其被实现为调整吊索接收元件的位置和/或取向和/或尺寸。
[0027]换言之，吊索接收元件被灵活地实现和/或定位。这样，吊索接收元件能够根据转子叶片的尺寸和/或取向而被不同地调整和/或定位，其中该转子叶片被叶片抓取工具保持，具体地被部分地围绕转子叶片设置的吊索保持。
[0028]调整器件可以被连接到吊索接收元件并且包括例如移动机构的元件，以便改变整个吊索接收元件的位置。根据尤其优选的实施例，调整器件包括铰链机构。这意味着，吊索接收元件被铰接地连接到叶片抓取工具的其他部分，以致其能够沿倾斜轴线在限定倾斜平面的倾斜方向上倾斜。从而，该倾斜平面优选地与二维行进路径共面或平行。这样，当转子叶片被定位在叶片抓取工具内时，吊索接收元件能够朝向和/或背离转子叶片倾斜。这样，在转子叶片被引入到叶片抓取工具内时，吊索接收元件不会处于转子叶片的路径中；并且之后当叶片抓取工具处于闭合位置时，吊索接收元件能够倾斜成更靠近转子叶片。这样的铰链可以结合有例如弹簧的致动器，以致吊索接收元件的自动倾斜运动是可能的。
[0029]另一方面，调整器件还可以(另外或者替代性地)被吊索接收元件本身包括。从而，优选的是，调整器件包括伸缩组件，其被实现为将吊索接收元件带入到装置的指定操作位置。这意味着，并不是抬升或降低整个吊索接收元件，而仅是其部分，具体地吊索接收元件的接收器。尤其优选的是，出于参考倾斜机构在上文描述的原因，伸缩组件在与二维行进路径共面或平行的延长平面内操作。伸缩组件能够大体用于将吊索接收元件的尺寸调整成要被叶片抓取工具容纳和保持的转子叶片的尺寸。
[0030]还优选的是，吊索被保持在工具内，以致其被致动器系统自动地驱动到和/或保持在安全位置内。这样自动运输到安全位置可以例如被实现成自动紧急缩回系统，以在吊索没有连接到吊索运输元件或吊索接收元件的情况下将吊索运输回到嵌入(或者缩回)位置。从而这样的紧急缩回系统有助于防止吊索稍松弛以及处于或悬吊于叶片组件的其他可动部分的路径中。这样的致动器系统的另一示例是一种机构，如果致动器系统(或更确切地，由致动器系统包括的力传感器)没有感测到吊索上存在任何负重，则所述机构主动防止从吊索运输元件和吊索接收元件二者释放吊索。同样，这防止了吊索松弛地悬吊。这样的致动器系统的另一示例是供应吊索的供应元件的紧急释放系统，以致能够从供应系统拉出吊索。例如如果致动器感测到吊索被卡在叶片抓取工具内或周围的某处，则致动器(同样包括力传感器)将从供应元件自动地完全地或者部分地释放吊索。这样的实施例例如能够由作为转筒(或者桶)的供应元件实现，所述转筒具有销，吊索的末端部分(实际上，吊索的与其连接器件相对的末端部分)围绕所述销缠绕或其他方式紧固。如果致动器拉出销，则吊索被释放成非常容易地从转筒扯出。
[0031]本发明还涉及用于抓取转子叶片的叶片抓取装置的叶片抓取工具，具体地其被实现为具有已经在上面描述的任意元件和/或特征，所述转子叶片具体是风力涡轮机的转子叶片，其中叶片抓取工具可绕水平轴线倾斜，当转子叶片被工具保持在指定抓取位置时该轴线平行于转子叶片的主要纵轴线。这意味着，当被转子抓取工具保持时转子叶片能够与叶片抓取工具一同倾斜，以便定位所述转子叶片以使其能够被更容易得多地运送和/或组装。例如，转子叶片可以借助于这种手段而好得多地装配到叶片抓取装置内且/或可以被预先对齐到所需桨距角以便被更容易地连接到风力涡轮机的转子的毂。
[0032]在本文中，非常优选的是，根据本发明的叶片抓取装置包括多个上述叶片抓取工具，并且更优选的是，这样的叶片抓取装置的多个(最优选的是所有)叶片抓取工具被实现成使得它们可沿同一水平轴线倾斜。这样，针对转子叶片实现了整体倾斜机制。
[0033]本发明能够进一步包括在下文以一定长度被描述的两个具体实施例中的一些或者所有特征。从而，这两个具体实施例也可以相互组合。
[0034]具体实施例1
在【背景技术】部分中提及类型的叶片抓取装置根据具体实施例1通过如下事实被进一步表征:其包括具有多个叶片抓取工具和被实现成感测转子叶片的具体特征的传感器设置的叶片抓取组件。其中，具体特征是其能够被用于在叶片抓取操纵时相对于转子叶片定向叶片保持装置。
[0035]在本文中，优选的是，叶片抓取组件包括至少两个叶片抓取工具，其被实现为在沿叶片的纵向延度的两个不同位置抓取叶片。最优选地，这样的多个叶片抓取工具的位置和形状使得转子叶片当被叶片抓取装置保持在指定抓取位置时基本水平地保持。这能够例如通过如下方式实现:将转子叶片的重心定位成使得其基本位于叶片抓取装置的重心的下方(或上方)。
[0036]根据具体实施例1，叶片抓取装置包括传感器设置。具体地，传感器设置被实现成感测转子叶片的具体特征。为此目的，传感器设置包括至少一个传感器，优选地多个传感器。这些传感器和/或被连接到至少一个传感器的识别单元(该识别单元可以被看作是无论其定位所在的传感器设置的一部分，即，甚至在其位于远离将数据馈送到其的传感器的任意位置的情况下也是如此)用于感测转子叶片的具体特征，所述具体特征例如可以是转子叶片和/或标记和/或特定形状等的具体地点或位置。
[0037]更通常地，具体特征使其能够被用于在叶片抓取操纵时相对于转子叶片定向叶片保持装置。因此特征必须在一定程度上直接地或者间接地涉及转子叶片的具体位置。例如，转子叶片的标记代表转子叶片的位置，即标记所处的(已知)位置。转子叶片的形状能够被用于计算转子叶片的对应位置。在本文中，具体特征的更多示例是可能的。
[0038]传感器必须被定位并定向成使得其能够感测转子叶片，即至少暂时地指向叶片抓取装置的整个延度的外侧。在于其下方抓取转子叶片的叶片抓取装置的情况下，传感器设置的至少一个传感器被定位和定向成使得其感测方向面向下，至少直到转子叶片被叶片抓取装置抓取。然后，沿转子叶片方向的感测方向的更侧向能够是可能的。为此目的，传感器设置的至少一个传感器的位置和/或取向可以是可调整的，例如可沿着叶片抓取装置的一部分运动和/或可沿着至少一条轴线倾斜，该轴线优选地是水平轴线。
[0039]借助于这样的传感器设置，现在可能的是，例如自动地识别叶片抓取装置相对于转子叶片的位置和/或手头具有识别辅助，借助于此操作者可以自己得出这样的位置。换言之，传感器设置被用作定位器件或者更具体地作为定位辅助以便辅助相对于转子叶片正确地定位叶片抓取装置(或者其部分，具体地可动部分)。
[0040]具体实施例1还涉及包括转子叶片和根据本具体实施例1的叶片抓取装置的叶片组件，该转子叶片具体地是风力涡轮机的转子叶片。其进一步涉及相对于转子叶片移动用于抓取转子叶片的叶片抓取装置的方法，其中该转子叶片具体是风力涡轮机的转子叶片，其中该装置包括具有多个叶片抓取工具和传感器设置的叶片抓取组件。其中，传感器设置感测转子叶片的具体特征以便辅助装置(同样，或其部分)的运动。其中，具体特征使其能够被用于在叶片抓取操纵时相对于转子叶片定向叶片保持装置。换言之，使用根据具体实施例I的装置，该装置在操作中感测转子叶片的上述(或其他类似)特征，所述特征能够被用于这样的移动方法的背景中。
[0041]根据具体实施例1的第一实施例，传感器设置包括至少一个传感器，其被实现成探测转子叶片和/或其部分的具体形状。传感器设置因此包括作为识别单元的形状探测单元(或者反之亦可:识别单元为此目的包括形状探测单元)。其中，一旦传感器设置探测到具体形状，则这个形状揭示了当前被传感器感测的转子叶片的(或上)以及/或者转子叶片的部分的某位置。这意味着:从探测到的形状，能够得出转子叶片的具体位置，并且因此得出叶片抓取装置相对于转子叶片的具体位置。
[0042]因此还优选的是，传感器设置包括至少一个传感器，其被实现成探测转子叶片的具体位置，具体地转子叶片相对于装置的位置。这意味着传感器结合有作为识别单元的位置探测单元(或者反之亦可:识别单元为此目的包括位置探测单元)。之后转子叶片的感测位置能够被带入与叶片抓取装置公共的公共坐标系，以便得出转子叶片相对于叶片抓取装置的相对位置。
[0043]根据能够与具体实施例1的第一实施例相结合或作为其替代实施例的具体实施例I的第二实施例，传感器被实现为探测转子叶片的标记，即转子叶片表面上和/或嵌入转子叶片内的标记。这样的标记同样能够被用于指示转子叶片的具体部分和/或其具体位置。例如，优选地，标记能够包括磁性标记，即人眼不必可见的标记，因为其能够被嵌入到转子叶片内或者以其他不可见方式附接于转子叶片。磁性标记的另一优点是当感测这样的标记时的高可靠性。磁性标记仅需要具有可被探测的足够强的磁性。替代性地或者另外，标记也能够是光学标记，例如包括与转子叶片的颜色不同的颜色(代码)，以致其也能够被容易地与转子叶片的“正常”表面区分。根据叶片抓取装置的具体操作环境，能够使用例如发光标记的其他光学标记以及甚至声音标记等等。例如，如果装置通常在多雾条件中操作的话，贝1J光学标记会是不方便的，而声音标记会更有益。另一方面，声音标记需要能量输入来产生声音。一般地，因此在具体应用情形中优选采用哪种标记会取决于叶片抓取装置的操作状况和环境。
[0044]根据第一变型，传感器设置包括至少一个光学传感器。这样的光学传感器是易于操作并且能够以多种途径获得的。进一步，光学传感器不必要被连接到识别单元，因为操作者可以能够从该光学传感器(尤其从具体图片)接收光学可见的感测数据。在本文中优选的是，光学传感器包括摄像机，其优选地以人眼可感知的光学波长操作。这样的摄像机感测数据能够被传送到之后能够从远程位置观察转子叶片(和叶片抓取装置的可能部分)的操作者。在这样的情况下，操作者虽然没有靠近转子叶片和叶片抓取装置但是仍能够至少看到转子叶片，这使得并不必要存在处于转子叶片旁边的操作者。因此能够避免员工的耗时和危险的操作。在摄像机排他地或非排他地以上述光学波长带宽操作的情况下尤其如此:操作者基本上就像他在物理上靠近转子叶片时那么看到的。
[0045]作为包括摄像机的光学传感器的替代方案或者补充，光学传感器能够还包括激光传感器。这样的激光传感器具体地使得非常准确和精确地测量转子叶片的(一部分的)位置和/或延度成为可能。
[0046]如前所述，叶片抓取装置可以与标记(例如，磁性标记)一起起作用。在这个具体背景下，优选的是，传感器设置包括被实现为感测磁场的至少一个传感器，例如霍尔效应传感器。这个磁性传感器因此能够感测如上所述的磁性标记。这样的传感器能够被实现成特别小。它们可以被屏蔽以免受叶片抓取装置的(相邻部分的)磁性影响，以便不会错误地感测来自转子叶片的磁性影响(这仅来自于叶片抓取装置本身)。
[0047]传感器系统的另一可能是电容传感器，其同样可以与转子叶片的标记以基本与带有磁性标记的磁性传感器相对应的方式相互作用。
[0048]根据具体实施例1的特别优选的实施例，传感器设置包括位置计算单元，其被实现成从传感器设置的多个传感器所提供的传感器数据计算转子叶片的具体位置(例如重心)和/或取向。这样的位置计算单元可以被包括在上述识别单元内。其能够供应转子叶片和叶片抓取装置的位置和/或取向的坐标系，该位置和/或取向能够被匹配以便由其得到与叶片抓取装置或其部分应该怎样以及向哪运动和/或定向以便匹配转子叶片的位置有关的信息。例如，能够得出如下信息:关于叶片抓取装置的重心相对于转子叶片的重心定位在哪里和/或叶片抓取装置必须被怎样完全或部分地操纵以便叶片抓取组件的纵向延度匹配转子叶片的纵向延度。
[0049]装置能够有利地进一步包括被实现成辅助装置相对于转子叶片的运动的多个位置调整辅助器件。这样的位置调整辅助器件因此用于辅助操作者(和/或自动系统)将装置(或者其部分)移动和/或定向到所需接合位置，在所需接合位置，叶片抓取装置能够开始和/或继续抓取转子叶片的抓取过程。具体地，位置调整辅助器件可以包括下列元件中的至少一个:
-用于操作者的显示器:操作者能够使用这样的显示器来获得例如来自摄像机传感器的图片的视觉帮助，并且从而远程地控制叶片抓取装置或其部分(具体地叶片抓取组件或其部分)的当前位置。
-声音和/或光学信号生成单元，其被实现成输出代表装置相对于转子叶片的位置的声音和/或光学信号。这样的声音和/或光学信号能够听觉上和/或光学上指示出叶片抓取装置或其部分的位置和/或取向，如前一段落中提及的。声音和/或光学信号可以被编码以便代表叶片抓取装置相对于转子叶片的不同状态和/或叶片抓取装置的接近度和/或潜在危险。例如，声音信号可以包括根据叶片抓取装置相对于转子叶片的位置而在持续时间和/或节奏和/或音调和/或音量方面不同的声音。类似地，光学信号可以包括根据叶片抓取装置相对于转子叶片的位置而在持续时间和/或节奏和/或颜色和/或亮度方面不同的光。
-自动移动机构，其被实现成将装置的叶片抓取工具自动移动到相对于转子叶片的预定抓取位置内。这样的自动移动机构能够例如被实现为(即包括)完全或部分(即操作者辅助的)自动的引导系统，所述引导系统根据叶片抓取装置相对于要被叶片抓取装置保持的转子叶片的感测位置而朝向转子叶片移动叶片抓取组件或其部分(即至少叶片抓取工具)。
[0050]具体实施例2
如【背景技术】中提及的，根据具体实施例2，叶片抓取装置包括:
-第一框架，其基本水平对齐于指定操作位置，以及 -第二框架，其基本水平对齐于所述指定操作位置，以及 -具有多个叶片抓取工具的叶片抓取组件，
其中第一框架和第二框架经由回转接头彼此连接，该回转接头被实现成允许第二框架相对于第一框架的偏航运动。
[0051]在本文中，优选的是，叶片抓取组件包括至少两个叶片抓取工具，其被实现为在沿转子叶片的纵向延度的两个不同位置抓取转子叶片。最优选地，这样的多个叶片抓取工具的位置和形状和机制使得，所述转子叶片当被叶片抓取装置保持在指定抓取位置时基本水平地保持。这能够例如通过如下方式实现:将转子叶片的重心定位成使得其基本位于叶片抓取装置的重心的下方或上方。
[0052]实质上，具体实施例2实现了被划分为两个不同功能部分(即第一框架和第二框架)的叶片抓取装置。第一框架优选地用作将被连接到例如吊车的提升装置的接口框架。第二框架能够在基本水平平面内自由取向，因为其在叶片抓取装置的指定操作位置中沿竖直轴线相对于第一框架可运动(即可旋转)。这允许了当将叶片抓取装置定位在所需接合位置内时增加的灵活性，其中在所需接合位置，叶片抓取装置能够开始和/或继续抓取转子叶片的抓取过程。一旦叶片抓取装置被定位在转子叶片上方(或下方)，则第一框架能够偏航，以致其也能够被正确定向并且之后能够开始抓取过程。换言之，叶片抓取装置由于其较高灵活性而允许将转子叶片与其连接的更快、更容易以及还更安全的过程。
[0053]具体实施例2还涉及包括转子叶片和根据本具体实施例2的装置的叶片组件，该转子叶片具体地是风力涡轮机的转子叶片。本发明进一步涉及相对于转子叶片操作用于抓取转子叶片的叶片抓取装置的方法，该转子叶片具体是风力涡轮机的转子叶片，其中该装置包括:基本水平对齐于指定操作位置的第一框架；基本水平对齐于所述指定操作位置的第二框架；以及具有多个叶片抓取工具的叶片抓取组件，其中第一框架和第二框架经由回转接头彼此连接，该回转接头被实现成允许第二框架相对于第一框架的偏航运动。其中，第二框架以如下方式偏航:装置的(即第二框架的)轴线对齐于转子叶片的纵轴线，使得抓取工具能够抓取处于指定抓取位置的转子叶片。
[0054]这意味着，根据具体实施例2的叶片抓取装置被用于根据具体实施例2的方法并且其第二框架被倾斜以便接合在指定(即所需、预定)位置，在该位置，叶片抓取工具处于抓取转子叶片的正确位置。这样的正确位置由如下参数限定:
首先，转子叶片的形状在正确位置处必须匹配于叶片抓取工具的形状。因为现代的转子叶片不始终沿其纵向延度具有相同的横截面延度，所以叶片抓取工具的形状在沿该纵向延度的任意部位处可能不会匹配于转子叶片。因此，正确位置是转子叶片的如下位置，在该位置处，叶片抓取工具的内部形状能够匹配到转子叶片的外部形状中。
[0055]第二，叶片抓取工具抓取转子叶片所处的转子叶片的位置必须匹配于其他叶片抓取工具抓取转子叶片所处的转子叶片的其他位置。实质上，叶片抓取组件的所有叶片抓取工具优选地被定位成使得它们能够抓取转子叶片的一部分。进一步，它们优选地被定位成使得，所述叶片抓取工具一起牢固地抓取处于基本水平位置的转子叶片。这样，有利于在风力涡轮机的转子处组装和/或拆卸转子叶片，因为转子叶片被对齐在其能够在转子的毂上被组装和/或拆卸的位置。
[0056]第三，转子叶片的重心优选地基本位于叶片抓取装置的重心的下方或上方。这有助于在借助于叶片抓取装置运输转子叶片期间避免不稳定性。
[0057]如果满足这些参数中的至少一个，优选地至少两个并且最优选地至少三个，则建立了正确布置或正确位置。
[0058]根据具体实施例2的优选实施例，回转接头包括回转轴承，优选地是包括辊轴承的回转轴承。一般地，这样的轴承提供了第二框架相对于第一框架的平缓倾斜或旋转运动。从而，回转轴承能够例如包括偏航环。从而，必须注意到，表述"偏航环"并不指代在风力涡轮机塔架和其机舱之间的接口处在风力涡轮机中存在的偏航环。因此偏航环描述了回转接头的功能(以允许偏航运动)和形状(环形)。这样的偏航环有助于承载比具有较小延度的回转接头更重的负荷。偏航环可以借助于支撑框架被支撑，该支撑框架被第一框架包括和/或被连接到第一框架和/或被第二框架包括和/或被连接到第二框架。出于稳定的原因，最优选的是采用两个支撑框架(一个被第一框架包括和/或被连接到第一框架，另一个被第二框架包括和/或被连接到第二框架)。
[0059]例如能够手动致动(例如借助于拉索等)所述偏航运动。为了进一步有助于叶片抓取装置的定位和取向过程，优选的是，所述装置包括被实现成产生偏航运动的多个电气和/或液压(一般而言，贯穿本说明书，液压也包括气动)致动器。换言之，偏航运动是完全地或者部分地自动的偏航运动，以致不需要或至少需要很少的手动输入。这降低了叶片抓取装置操作期间的危险，并且减少了将叶片抓取装置连接到转子叶片所需的时间。
[0060]在本文中特别优选的是，至少一个电气致动器包括齿轮马达。齿轮马达特别易于控制并且能够以高精确性和准确性相对于第一框架定位第二框架。因此也能够非常精确地固定第二框架的所需偏航位置。
[0061]一般地，可能的是，第一框架和第二框架二者均包括叶片抓取组件的部分。例如，第一数量的叶片抓取工具能够被第一框架包括，并且第二数量的叶片抓取工具能够被第二框架包括。通过使得第二框架偏航，因此能够改变第二数量的叶片抓取工具相对于第一数量的叶片抓取工具的位置。优选的是，叶片抓取组件被实现为第二框架的一部分，即其包括叶片抓取装置的所有叶片抓取工具。这导致第一框架和第二框架之间存在明确的功能划分。则第一框架大致构成了至提升装置(参见上文)的接口并且第二框架用作叶片抓取组件的所有部分的支撑件。在这样的情况下，叶片抓取工具能够被安装在距彼此固定距离处(但是也能够相对于彼此可运动地安装)，还可能具有固定取向(但是也可以具有可变取向)。优选的是，所有叶片抓取工具相对于彼此且关于其取向均被固定安装。这样，固定的距离和取向有助于在将叶片抓取工具连接到转子叶片时向操作者和/或控制系统提供预定架构。具体地，有助于用于这样的操作者和/或控制系统的取向。
[0062]优选的是，第二框架包括矩形承载结构，其延度基本对应于第二框架的矩形承载结构。这意味着第一和第二框架沿纵向方向和垂直于纵向方向的横向方向(在水平平面内)的延度差小于50%。优选地，第一框架的至少一个水平延度基本等于第二框架的一个水平延度，最优选地是纵向延度和(上述)横向延度二者。最优选地，两个框架均包括具有相同延度和材料的相同梁结构，例如梁等。这具有它们能够被用作标准框架的优点。
[0063]优选地，两个矩形承载结构是长形承载结构，即非二次承载结构。那么承载结构的较长延度限定其纵向延度。从而，纵向延度优选地将垂直水平横向延度至少倍增成为纵向延度。优选的是，至少第一或第二框架(有利的，两个框架)的纵向延度是至少10米，更优选地至少13米，并且最优选地至少15米。此外，优选的是，横向延度至少是转子叶片的宽度，优选地至少5米，更优选地至少5.5米，并且最优选地至少6米。在这样的延度的情况下，可以稳定地抓取并承载当前尺寸和可能更大的转子叶片。
[0064]具体地，第二框架优选地是长形的，因为其纵向延度则能够更好地对应于其要抓取的转子叶片的长形形状。
[0065]进一步，优选的是，第一框架包括具有用于连接到提升装置的至少四个连接器的矩形承载结构，所述连接器优选地大致定位在矩形结构的角隅处。这意味着，与例如吊车的提升装置的连接不仅仅实现在一点(这将在这样的连接器处施加非常大的负荷)，或两个或三个点(这仍然导致大负荷以及被悬挂时叶片抓取装置的显著不稳定性)。代替地，使用非常稳定的对称连接结构，其能够有效地帮助水平对齐叶片抓取装置以及叶片组件(具有转子叶片)。此外，借助于具有大致位于第一框架的角隅处的连接器的这种装置，能够充分使用第一框架的延度，这有助于在被悬挂时进一步稳定叶片抓取装置(和叶片组件)。
【专利附图】
【附图说明】
[0066]从结合附图考虑的下述详细描述中将显而易见到本发明的其他目标和特征。然而，应该理解的是，附图仅设计用于图释目的并且不作为对本发明范围的限定。附图不必要按比例绘制。
[0067]图1示出了根据本发明的叶片抓取装置以及转子叶片(S卩，根据本发明的叶片组件)的第一实施例的透视图；
图2示出了没有转子叶片的同一叶片抓取装置的侧视图；
图3示出了沿着图2的剖面线II1-1II截取的同一叶片抓取装置的截面图；
图4示出了在第一位置的同一叶片抓取装置的前视图；
图5示出了在第二位置的同一叶片抓取装置的前视图；
图6示出图5的第一细节图；
图7示出图5的第二细节图；
图8示出图5的第三细节图； 图9示出图5的第四细节图；
图10示出图5的第五细节图；
图11示出了与图5具有相同视角的同一叶片抓取装置的内部图；
图12示出图11的细节图；
图13示出了根据本发明第二实施例的叶片抓取工具的一部分的视图；
图14示出了与图13相同的同一叶片抓取工具的内部图；
图15示出在根据本发明实施例的背景下的吊索和抓取工具的吊索运输元件的第二示例的细节图；
图16示出了图15中所示的同一吊索运输元件以及吊索的部分的透视图；
图17示出在根据本发明实施例的背景下的抓取工具的接收器的第二示例的侧视图； 图18示出了在第二位置的图17所示的同一接收器的相同侧视图；
图19示出在根据本发明实施例的背景下的抓取工具的接收器的第三示例的透视图； 图20示出了在第一位置的与图19所示的同一接收器的截面图；
图21示出了在第二位置的与图19和图20所示的同一接收器的相同截面图；
图22示出了在第三位置的与图19至图21所示的同一接收器的相同截面图；以及图23示出了在第四位置的与图19至图22所示的同一接收器的相同截面图。
【具体实施方式】
[0068]图1和图2示出了根据本发明第一实施例的叶片抓取装置I。其抓取风力涡轮机(未示出)的转子叶片9。叶片抓取装置I包括经由回转接头7互连的第一框架3和第二框架5。上部的第一框架3包括大致矩形(即长形)形状，其由第一外部纵梁3a和平行的第二外部纵梁3b以及第一外部横梁3c和与第一外部横梁3c平行的第二外部横梁3d限定，所述梁3a、3b、3c、3d在第一框架3的角隅处被连接到彼此。此外，第一框架3在其中间部分包括:两个平行内部横梁3c’、3d’，其大致具有与其平行的第一和第二外部横梁3c、3d相同的长度；以及两个平行内部纵梁3a’、3b’，其平行于两个外部纵梁3a、3b但是仅具有外部纵梁3a、3b的长度的大约一半或更小。内部纵梁3a’、3b’互连两个内部横梁3c’、3d’从而形成回转接头7的支撑框架。
[0069]下部的第二框架5与第一框架3对应地被成形。实际上，因为都是梁结构，它们是相同制造的，即相同的框架3、5。因此，第二框架5的梁编号5a、5b、5c、5d、5a’、5b’、5c’、5d’相对于其位置(其简单地是梁3a、3b、3c、3d、3a’、3b’、3c’、3d’的竖直向下投影)和尺寸并且还相对于其在框架3、5内的机械功能来说直接对应于第一框架3的梁编号3a、3b、3c、3d、3a’、3b’、3c’、3d’。然而框架3、5的功能是不同的，这就是为什么第一框架3在其角隅(即在外部梁3a、3b、3c、3d彼此连接处)装备有向上突出的连接器13a、13b、13c、13d，而第二框架5包括叶片抓取组件16，该叶片抓取组件16面向下并且包括两个叶片抓取工具11a、lib,所述叶片抓取工具lla、llb从其所永久连接的第二框架5垂直地向下突出。
[0070]在本文中，应该理解的是，与转子叶片9 一起形成叶片组件2的叶片抓取装置I以两种描述被示为处于指定操作位置:这意味着两个框架3、5基本水平对齐，这能够通过使用绳索或链条(未示出)经由连接器13a、13b、13c、13d从例如吊车(未示出)的提升装置悬吊叶片抓取装置I来实现，其中所述绳索或链条均具有从连接器13a、13b、13c、13d至公共互连点(例如提升装置的钩)的相同距离。叶片抓取装置I的这种水平对齐也导致转子叶片9的基本水平对齐。
[0071]特别在图1中，还能够看到传感器设置14，其包括多个传感器18、20、作为识别单元10的位置计算单元10、以及多个位置调整辅助器件22、24、26。
[0072]位于第二框架5的支撑框架周围且朝向转子叶片9面向下的第一传感器18包括以人眼可感知的波长操作的摄像机传感器18。因此在使得叶片抓取装置I前进到转子叶片9的过程期间以及在转子叶片9与叶片抓取装置I的连接过程期间，这个摄像机传感器18产生转子叶片9的图片或视频。这些图片或视频可以被用作传感器数据SD，传感器数据被无线地或经由通信线路被传输到位置计算单元10，该位置计算单元10由此计算转子叶片9的特定位置，例如转子叶片9相对于叶片抓取装置I的位置。类似地，一组第二传感器20被实现为探测磁场。为此目的，第二传感器20包括霍耳效应传感器20。它们与转子叶片9的磁性标记12相互作用。同样，第二传感器20的传感器数据SD被传输到位置计算单元10，该位置计算单元10由此计算转子叶片9的特定位置，例如转子叶片9相对于叶片抓取装置I的位置。
[0073]位置调整辅助器件22、24、26包括具体地能够显示来自第一传感器18的图片和/或视频的显示器22、输出代表探测位置的声音和/或光学信号的声音和/或光学信号生成单元24、以及自动移动机构26。这样的自动移动机构26将叶片抓取工具IlaUlb自动移动到相对于转子叶片9的预定抓取位置内。
[0074]综上，借助于传感器设置14，可以计算叶片抓取装置I相对于转子叶片9的位置并且进一步辅助操作者和/或自动移动机构26相对于转子叶片9来移动叶片抓取装置I和/或其部分(具体地第二框架5)，以便使所述叶片抓取装置处于叶片抓取工具11a、Ilb能够抓取处于所需位置的转子叶片9的位置。这样的位置优选地使得转子叶片9的重心大致位于叶片抓取装置I的重心下方。
[0075]图3示出了图2的截面图，其用于更具体地解释回转接头7的功能。回转接头7包括偏航环7c和上环部分7a和下环部分7b。上环部分7a被连接到第一框架3的支撑框架，而下环部分7b被连接到第二框架5的支撑框架。
[0076]借助于回转接头7，第二框架5能够相对于第一框架3旋转，即沿竖直轴线A偏航(以及反之亦可，第一框架3能够相对于第二框架5旋转)。这允许第二框架5的纵轴线对齐于转子叶片9的纵轴线。一旦叶片抓取装置I被置于大致在转子叶片9的上方，则其能够被降低并且第二框架5能够偏航成使得这两个上述水平轴线是彼此的竖直投影。然后，叶片抓取工具能够被激活以抓取转子叶片9并牢固地保持它。在此之后，叶片抓取装置I能够被提升以便带走转子叶片9。
[0077]图4和图5示出同一叶片抓取装置I的主视图和内部视图。具体地，能够更具体地看到(根据本发明实施例的)叶片抓取工具11a。叶片抓取工具Ila包括座21，以便在其周边的指向上部分中容纳转子叶片9。座21被牢固地连接到框架19，该框架19容纳吊索移交机构17。吊索移交机构17包括在转子叶片9的一侧处的吊索运输元件25和沿其周边在转子叶片9的相反侧处的吊索接收元件27。进一步，吊索移交机构17包括吊索23。吊索运输元件25和吊索23可缩回到框架19的容纳区段29内。吊索运输元件25具有弯曲形状，其大致是圆形形状，即成形为圆的一部分。所述吊索运输元件包括单件式引导臂25和接合元件25a，存在接合元件25a与吊索23的连接器件23a的连接。连接器件23a包括吊索23的端环23a，所述端环在吊索23的其中一个末端处被连接到吊索23。相应地，吊索接收元件27包括被实现为钩27a的接收器27a。
[0078]在左侧，叶片抓取工具Ila包括具有引导腔33的引导框架15，该引导腔33与引导元件35的销31相互作用。这个引导元件35被牢固地连接到框架19。
[0079]将参考图6至图10和图12中的具体附图来描述许多上述元件的细节。在图4和图5的背景中，可以注意到，吊索运输元件25的引导臂25在图4中被置于移交位置，而其在图5中被示为处于缩回位置。相应地，吊索23由吊索23的连接器件23a连接到吊索运输元件25的接合元件25a并当前被移交到吊索接收元件27的接收器27a。这意味着，吊索23已经沿二维行进路径从转子叶片9的一侧(即左侧)在转子叶片9的下方运动到该转子叶片的相反侧。因而吊索23与座21 —起用于牢固地抓取转子叶片9。在图5中，已经完成了吊索23的移交并且引导臂25缩回。吊索接收元件27借助于其接收器27a已经接收吊索23的连接器件23a并且牢固地保持它。吊索接收元件27也已经进一步向上运动，以便进一步上拉吊索23并且因此增加吊索23在转子叶片9上的抓取力。下文还将描述这个过程的功能细节。
[0080]对于图6，其示出了图5的细节VI。吊索运输元件25的弯曲引导臂25由引导机构引导，该引导机构由在引导臂25各侧的多个辊41构成。经由链轮37和在引导臂25左侦仪即其下侧)被焊接到(或其他方式被永久连接到)引导臂25的链条，引导臂25能够由电动马达(未示出)驱动而进出框架19的容纳区段29。
[0081]转向图7，其示出了图5的细节VII。吊索23借助其另一端43 (即与端环23a相反的末端43)被引导在转筒47内，该转筒47装备有入口间隙45。吊索23的末端43被实现为套环末端43并且因而悬挂在转筒47内部的可缩回中心销49处。具有中心销49的转筒47构成吊索保持组件44，其优选地还装备有致动器(未示出)，以沿顺时针方向和/或逆时针方向转动转筒47并且因此缠绕和/或放出吊索23。这样的致动器可以例如包括弹簧和/或电动和/或液压马达。
[0082]图8示出了图5的细节VIII，即紧急缩回绞车53，其被实现为绕紧线缆51，该线缆51被连接到引导臂25的与吊索运输元件25的接合元件25a相对的那一端。在驱动链轮37的马达失效或者不具有足够功率来缩回引导臂25的情况下，紧急缩回绞车53 (其同样被连接到合适的致动器，例如电气和/或液压马达和/或弹簧)用于缩回引导臂25。
[0083]图9示出了图5的细节IX，即框架19在第二框架5处的悬挂。框架19借助于主要负荷承载轮55被悬挂在第二框架5处，该主要负荷承载轮55的水平轴线B是框架19且因此是叶片抓取工具Ila的倾斜运动的铰接轴线。这样，转子叶片9能够沿水平轴线B变桨到一定程度，即大约25°、从-5。至20°的角度。例如，在图4和5中转子叶片9被保持在预定叶片坐标系的大约5°的桨距角。为了将桨距角固定在某个值，在大约同一水平高度处提供框架19的开口 57，固定心轴(未示出)能够通过开口 57被插入以便接合于第二框架5并且之后限定叶片抓取工具Ila且因此间接地限定转子叶片9的桨距角。
[0084]图10示出了图5的细节X，即吊索接收元件27及其周围。吊索接收元件27包括被实现为Elebia钩27a的接收器27a (参见上面所解释的)且具有用于该Elebia钩27a的保护引导件27d。进一步，吊索接收元件27被实现为伸缩组件，其具有外部管27b和内部管27c，该内部管27c能够在外部管27b内部运动，以便基本向上和/或向下地移动接收器27a，从而允许吊索23的连接器件23a的运动，如参考图4和5所解释的。进一步，吊索接收元件27经由枢轴支架61被铰接地连接到框架19。弹簧59用于朝向转子叶片9拉动吊索接收元件27的上端并且因此使其下端背离转子叶片9，以便增加吊索23在转子叶片9上的抓取力。头部止动件63用于使得由弹簧59导致的吊索接收元件27的倾斜运动在预定停止位置停止，即以便不会使得吊索接收元件27过度倾斜。
[0085]图11示出了在不同位置(即，不同桨距角)处的同一叶片抓取装置1，其在此相对于转子叶片9的预定叶片坐标系是-20°。参考图12的细节XII描述这幅图。如参考图9所解释的，叶片抓取工具Ila能够沿主要负荷承载轮55的轴线B所限定的水平轴线B倾斜。为了支持和控制这种倾斜运动和/或位置，使用具有引导腔33的引导框架15，且该引导腔33与引导元件35的销31相互作用。比较图11和12与图4和5，能够观察到，引导元件35被定为在引导腔33的最下端，而在图4和5中引导元件35竖直地大约在引导腔33的中间。因此能够通过沿引导腔33向上和/或向下移动(例如马达驱动的)引导元件35来倾斜框架19，借助于这种手段，主要负荷承载轮55向左(当引导元件35向下运动时)或向右(当引导元件35向上运动时)运动。这允许叶片抓取工具Ila且因此转子叶片9的整体非常稳定的倾斜机制。
[0086]图13和14示出了吊索移交机构17’的第二实施例。其大部分元件直接对应于参考图1至图12所解释的实施例中的元件，因此在此将仅描述不同元件。第一差异在于吊索接收元件27’，其在这里被实现为包括在根据前一实施例的吊索接收元件27的其他(已知)部分的右侧旁的液压致动器。另一差异是铰接引导靴65，其具有与转子叶片9接触的软且柔性的接触表面69。当观察图14的内部视图时，这个引导靴65的功能更清晰可见。
[0087]而在图13中引导靴65处于与转子叶片的接触位置，其经由倾斜轴线70 (由例如未示出的弹簧的致动器辅助)倾斜回到对应于吊索移交机构17’的打开位置的缩回位置。止动件71使得引导靴65的缩回运动在这个缩回位置停止。
[0088]引导靴65用于三重功能:首先，当吊索23被吊索接收元件27保持时其将吊索23保持在预定位置。第二 (见图13)，其提供经由其接触表面69从左侧施加在转子叶片9上的额外抓取力。第三，当吊索23缩回时，其导致吊索的连接器件23a自动朝向吊索运输元件25’的接合元件25a’。
[0089]吊索运输元件25’及其带有辊41’的引导机构用被实现成稍不同于前一实施例中的。首先，引导臂25’包括具有上部链条的轨，该上部链条接合在右手侧(而不是左手侧)的链轮67。第二，辊41’具有不同形状，但是对应于第一实施例那样地对齐。
[0090]进一步，引导臂25’通过分离元件73与吊索23分离。此外，实现了不同的吊索保持组件44’。其包括用于绕紧吊索23的轮77，该吊索23附接到偏心(同样是可缩回的，参见上文)第一销75并进一步经由两个更多个偏心销79a、79b被引导。
[0091]对于连接器件23a与接合元件25a’的自动连接，参考图15和16。如在图15中能够看到的，引导靴65在其缩回位置朝向接合元件25a’按压吊索23并且因此具体地按压其连接器件23a。在图16中示出了接合元件25a’和连接器件23a (没有吊索23)的连接。
[0092]连接器件23a包括经由两个连接器83a、83b附接到销81的环，所述连接器83a、83b的横截面尺寸大于销81的横截面尺寸且大于连接器件23a的环的横截面尺寸。因此销81能够被划分成从环的右侧(在图16中)向外突出的第一区段81a、从环的左侧向外突出的第二区段81b、以及互连两个连接器83a、83b的内部(较宽)区段81c。
[0093]接合元件25a’由基板88形成，两个L形保持件85a、85b从基板88向上之后进一步平行于基板88的主延伸方向突出。因此保持件85a、85b在基板88及其大致平行于基板88的腿之间形成两个入口开口 87a、87b。
[0094]当连接器件23a由引导靴65压向接合元件25’时，其第一和第二区段83a、83b被自动地带入到入口开口 87a、87b内，而连接器83a、83b将连接器件23a保持在两个保持件85a、85b之间的中心位置。
[0095]进一步，为了控制连接器件23a从接合元件25’的释放，接合元件25’包括在基板88内的基于弹簧的锁定凸头89，所述锁定凸头由其弹簧向上(即朝向连接器件23a)促动。一旦连接器件23a已经被带入到图15和16所示的位置，则锁定凸头89防止连接器件23a从接合元件25’意外滑出。
[0096]图17和图18示出了(根据本发明的)叶片抓取工具的接收器27a’的第二示例。其包括被铰接地连接到移动机构93的可倾斜钩91。移动机构93包括第一铰接臂97，其经由第一铰接轴线95被悬挂并且被铰接地连接到第二铰接臂99,该第二铰接臂99被连接到钩91。通过沿其铰接轴线95倾斜第一铰接臂97以致其使得第二铰接臂99向上移动，钩91被自动地运送到打开位置(图18);而通过沿相反方向移动第一铰接臂97，钩91被自动运送到闭合位置以便牢固地保持连接器件23a。
[0097]图19至图23示出在根据本发明实施例的背景下的叶片抓取工具IlaUlb的接收器27a〃的第三示例。其包括用于接收连接器件23a的接收器元件101和可绕接收器铰链105倾斜的接收器销103。
[0098]图20至图23示出了连接器件23a在接收器27a’’内的接收和释放过程。在图20中，连接器件23a沿向上方向U被推入到接收器元件101内达到接收器元件101的止动表面107 (该接收器元件101包括腔109，连接器件23a在尺寸和形状方面配合到腔109内)。在此接收器销103处于水平对齐并且将绕其接收器铰链105沿打开倾斜方向T1倾斜。
[0099]图21示出了处于其最上方位置(即在触及止动表面107时)的连接器件23a。接收器销103已经运动到大致直立位置并且给沿其向上路线运动的连接器件23a让路。由于其重量以及/或者例如弹簧的致动器的辅助，之后接收器销103沿与打开倾斜方向T1的相反方向(即沿闭合倾斜方向T2，参见图22)运动。从而，接收器销103阻挡连接器件23a的向下运动D并且因此牢固地保持连接器件23a。图23示出了打开机制:接收器销已经再次(自动地)倾斜到打开倾斜方向T1，并且连接器件23a能够沿向下方向D运动离开接收器元件 101。
[0100]虽然已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应该理解的是，在不背离本发明范围的情况下能够对其作出大量额外的改型和修改。
[0101]为了简明，应该理解，贯穿本申请使用的“一”或“一个”不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或者元件。
【权利要求】
1.一种用于抓取转子叶片(9)的叶片抓取装置的(I)的叶片抓取工具(11a，11b)，该转子叶片尤其是风力涡轮机的转子叶片(9)，其中该叶片抓取工具包括: -吊索(23)，以及 -优选自动的吊索移交机构(17)，所述吊索移交机构包括吊索运输元件(25，25’ )和吊索接收元件(27)，其中所述吊索运输元件(25，25’)被实现成使得所述吊索(23)的连接器件(23a)沿围绕所述转子叶片(9)的一部分的二维预定行进路径朝向所述吊索接收元件(27)运输以便连接到所述吊索接收元件(27)的接收器(27a，27a’，27a’’)。
2.根据权利要求1所述的工具，其中所述吊索运输元件(25，25’)包括优选地限定所述行进路径的弯曲形状。
3.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述吊索移交机构(17)进一步包括被实现成沿所述行进路径引导所述吊索运输元件(25，25’ )的引导机构(41)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述吊索移交机构(17)进一步包括致动器，所述致动器在操作时使得所述吊索运输元件(25，25’)从打开位置朝向移交位置自动移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述吊索运输元件(25，25’)包括被实现为与所述吊索(23)的所述连接器件(23a)接合的接合元件(25a，25a’)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述接收器(27)装备有定位器件，所述定位器件被实现为将所述吊索(23)的所述连接器件(23a)促动到预定互锁取向中，其中优选地所述接收器(27a)包括Elebia钩(27a)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述吊索接收元件(27)被连接到多个调整器件(59，61)和/或包括多个调整器件(59，61)，所述调整器件被实现为调整所述吊索接收元件(27)的位置和/或取向和/或尺寸。
8.根据权利要求7所述的工具，其中所述调整器件(59，61)包括铰链机构(61)。
9.根据权利要求7或8所述的工具，其中所述调整器件包括伸缩组件(27b，27c)，其被实现为将所述吊索接收元件(27)带入到指定操作位置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述吊索(23)被保持在所述工具内，以致所述吊索由致动器系统自动地驱动到和/或保持在安全位置内。
11.一种用于抓取转子叶片(9)的叶片抓取装置(I)的叶片抓取工具(lla，llb)，该叶片抓取工具尤其是根据前述权利要求中任一项所述的叶片抓取工具，该转子叶片尤其是风力涡轮机的转子叶片(9)，其中该叶片抓取工具能够绕水平轴线(B)倾斜，当所述转子叶片(9)由所述工具保持在指定抓取位置时，该水平轴线(B)平行于所述转子叶片(9)的纵轴线。
12.一种用于抓取转子叶片(9)的叶片抓取装置(1)，该转子叶片尤其是风力涡轮机的转子叶片(9)，该叶片抓取装置包括具有多个叶片抓取工具(11a，Ilb)的叶片抓取组件(16)，其中至少一个叶片抓取工具(11a，Ilb)包括根据前述权利要求中一项所述的叶片抓取工具(11a，lib)。
13.根据权利要求12所述的装置(1)，包括被实现成感测所述转子叶片(9)的具体特征的传感器设置(14)，其中所述具体特征使其能够被用于在叶片抓取操纵时相对于所述转子叶片(9)来定向所述叶片保持装置。
14.根据权利要求12或13所述的装置(I)，包括: -第一框架(3)，其大致水平地对齐于指定操作位置，以及 -第二框架(5)，其大致水平地对齐于所述指定操作位置，以及 -所述叶片抓取组件(16)， 其中所述第一框架(3)和所述第二框架(5)经由回转接头(7)彼此连接，该回转接头(7 )被实现成允许所述第二框架(5 )相对于所述第一框架(3 )的偏航运动。
15.一种借助于叶片抓取装置(I)的多个叶片抓取工具(11a，Ilb)来抓取转子叶片(9)的方法，该转子叶片尤其是风力涡轮机的转子叶片(9)，至少一个所述叶片抓取工具(11a，I Ib )包括吊索(23 )和优选自动的吊索移交机构(17 )，该吊索移交机构(17 )包括吊索运输元件(25，25’)和吊索接收元件(27)，其中所述吊索运输元件(25，25’)使得所述吊索(23)的连接器件(23a)沿围绕所述转子叶片(9)的一部分的二维预定行进路径朝向所述吊索接收元件(27)运输以便连接到所述吊索接收元件(27)的接收器(27a，27a’，27a’’)。
【文档编号】B66C1/12GK104340848SQ201410364969
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】S.M.汉森, J.默勒, K.H.斯文思 申请人:西门子公司