DE102005053782B4

DE102005053782B4 - Self-climbing device

Info

Publication number: DE102005053782B4
Application number: DE102005053782A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Hucke
Original assignee: Ebf Dresden Forschung Entwicklung Erprobung GmbH; Ebf Dresden Forschung GmbH
Current assignee: Ebf Dresden Forschung Entwicklung Erprobung GmbH; Ebf Dresden Forschung GmbH
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: DE102005053782A1

Abstract

Selbstkletternde Vorrichtung für den Einsatz an hohen, schlanken Bauwerken mit im Wesentlichen geschlossenem, kreisförmigem, elliptischem, recht- oder n-eckigem Querschnitt oder Mischformen und im Wesentlichen glatter Außenfläche, wie Masten von Windkraftanlagen, Antennen, Sendemasten oder Tragwerke an Off-Shore-Bohrplattformen,
bestehend aus einem Bühnengerüst (A) und einem Klettergerüst (B), bestehend aus mehreren Traversen (2),
wobei das oberhalb des Klettergerüstes (B) angeordnete Bühnengerüst (A) mindestens eine Arbeitsplattform (1, 8) aufweist und das Bühnengerüst (A) und Klettergerüst (B) durch eine Anzahl von Kletterzylindern (5) miteinander verbunden und gegeneinander vertikal verschiebbar angeordnet sind, wobei die Hubbewegung der Vorrichtung durch die vertikal zwischen Bühnengerüst (A) und Klettergerüst (B) angeordneten Kletterzylinder (5) und die Kletterbewegung durch wechselweises Verspannen und Heben des Bühnengerüstes (A) und des Klettergerüstes (B) realisiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verspannen der Vorrichtung an der Mantelfläche des Bauwerkes oder Teilen davon dadurch erfolgt, dass mindestens eine Traverse (2) gegenüber mindestens einer anderen...Self-climbing device for use on tall, slender structures of substantially closed, circular, elliptical, rectangular or rectangular cross-section or hybrids and substantially smooth outer surfaces, such as masts of wind turbines, antennas, masts or structures on off-shore drilling platforms .
consisting of a stage scaffold (A) and a climbing frame (B), consisting of several trusses (2),
wherein the stage frame (A) arranged above the climbing frame (B) has at least one working platform (1, 8) and the stage frame (A) and climbing frame (B) are interconnected by a number of climbing cylinders (5) and are arranged vertically displaceable relative to each other, wherein the lifting movement of the device is realized by the climbing cylinder (5) arranged vertically between the stage frame (A) and the climbing frame (B) and the climbing movement by alternately bracing and lifting the stage frame (A) and the climbing frame (B),
characterized in that
the bracing of the device on the lateral surface of the structure or parts thereof takes place in that at least one traverse (2) against at least one other ...

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstkletternde Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Hauptanspruches.The The invention relates to a self-climbing device accordingly the features of the main claim.

Aus dem Stand der Technik bekannt ist ein gattungsgemäßes Klettergerüst nach der DE 34 25 772 A1 , bei der das aus einer Vielzahl einzelner Bauelemente und -gruppen bestehende Klettergerüst aus einem oberen und einem unteren, verstellbaren Ring besteht, welcher in Form und Umfang an den Querschnitt des jeweiligen Bauwerkes angepasst werden kann. Das Klettergerüst besitzt wenigstens zwei am oberen und unteren Ring angeordnete Hubelemente sowie Führungsorgane für die vertikale Verschiebung sowie Antriebsmittel für die Betätigung der Klemmorgane und Hubelemente und eine horizontale, auf dem oberen Ring befestigte, begehbare Arbeitsbühne. Je Ring sind mehrere Klemmorgane vorgesehen, die einzeln, gruppenweise oder insgesamt abhebbar sind, wobei die Längsachsen der Klemmorgane im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche des Bauwerkes gerichtet sind. Durch eine manuelle oder automatische Steuerung der Antriebsmittel wird sichergestellt, dass ein Abheben der Klemmorgane eines Ringes nur dann stattfindet, wenn alle Klemmorgane des jeweils anderen Ringes auf das Bauwerk einwirken. Bedingt durch die Konstruktionsweise benötigt die Vorrichtung pro Ebene mindestens 4 Klemmorgane mit je einer Antriebseinheit.From the prior art is known a generic climbing frame after the DE 34 25 772 A1 , in which the existing of a plurality of individual components and groups climbing frame consists of an upper and a lower, adjustable ring, which can be adapted in shape and extent to the cross section of the respective structure. The climbing frame has at least two arranged on the upper and lower ring lifting elements and guide members for the vertical displacement and drive means for the operation of the clamping members and lifting elements and a horizontal, mounted on the upper ring, walk-platform. Each ring several clamping members are provided, which are individually, in groups or can be lifted altogether, wherein the longitudinal axes of the clamping members are directed substantially perpendicular to the surface of the building. By a manual or automatic control of the drive means ensures that a lifting of the clamping members of a ring takes place only when all clamping members of the other ring act on the building. Due to the construction, the device requires at least 4 clamping members per level with one drive unit per level.

Nachteil des Klettergerüstes ist die Vielzahl der Bauelemente, um bei unterschiedlichem Querschnitt des jeweiligen Bauwerkes eine sichere Abstützung des Klettergerüstes zu realisieren. Um eine Anpassung an unterschiedliche Querschnitte, die sich nach oben hin verjüngen, zu ermöglichen, weist das Klettergerüst Gelenke (16) auf. Diese wiederum erfordern eine Ausfachung und Aussteifung der in den äußeren Randzonen des Klettergerüstes angeordneten Druck- und Zugstäbe (24), was mit einem erhöhten baulichen Aufwand sowie einem erhöhten Gewicht des Klettergerüstes einhergeht. Bei sich änderndem Querschnitt oder starker Verjüngung des Bauwerkes genügt das Klettergerüst nicht mehr den sicherheitstechnischen Normativen, da der radiale Abstand (Spaltmaß) zwischen begehbarer Arbeitsbühne und Außenwandung des Bauwerkes zunehmend größer wird. Zudem werden keine Merkmale offenbart, die auf eine Verschiebbarkeit der Tragprofile gegenüber den Verbindungsprofilen während des Betriebes schließen lassen. Dadurch ist die Vorrichtung für Bauwerke mit stark ändernden Querschnitten nicht geeignet.Disadvantage of the climbing frame is the large number of components in order to realize a secure support of the climbing frame with different cross-section of the respective structure. In order to allow adaptation to different cross sections, which taper towards the top, the climbing frame joints ( 16 ) on. These in turn require a infill and stiffening of the arranged in the outer edge zones of the climbing frame pressure and tension rods ( 24 ), which is associated with increased structural complexity and increased weight of the climbing frame. With changing cross-section or strong rejuvenation of the structure, the climbing frame no longer meets the safety standards, as the radial distance (gap) between walk-platform and the outer wall of the building is increasingly larger. In addition, no features are disclosed which suggest a displacement of the support profiles relative to the connection profiles during operation. As a result, the device is not suitable for structures with strongly varying cross sections.

Aus der DE 38 38 503 A1 ist eine Vorrichtung zum Bewegen von Lasten bekannt, die an einem Stützkern mit annähernd paralleler Außen bzw. Innenfläche geführt wird, wobei an dem Stützkern mindestens drei miteinander verbundene und mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbare Bälge angeordnet sind und das durch wechselweise und unabhängige Beaufschlagung der Bälge mit dem Arbeitsmedium schrittartige Bewegungsabläufe der Vorrichtung ausführbar sind, deren Schritthöhe variabel ist.From the DE 38 38 503 A1 a device for moving loads is known, which is guided on a support core with approximately parallel outer or inner surface, wherein at least three interconnected and acted upon with a working medium bellows are arranged on the support core and by alternately and independently loading the bellows with the Working medium step-like movements of the device are executable, the step height is variable.

Nachteil dieser Lösung ist, dass sich die Anwendung auf zylindrische, gegebenenfalls nur leicht konische Bauwerke beschränkt, an deren äußerer Oberfläche sich die druckbeaufschlagbaren Bälge formschlüssig anlegen können. Ein weiterer Nachteil besteht in der begrenzten Hubhöhe der Bälge.disadvantage this solution is that the application to cylindrical, if necessary only limited to slightly conical structures, on the outer surface itself apply the pressurizable bellows positively can. Another disadvantage is the limited lifting height of the bellows.

Aus der DE 46 52 92 A ist ein Klettergerüst bekannt, dass aus zwei wechselweise am Schornstein zu befestigenden Ringen besteht, wobei die Ringe nach Art einer Nürnberger Schere ausgebildet sind und eine Anzahl von gelenkigen, als Hebelvorrichtung dienende Kniehebel miteinander verbinden, die durch ein um die Knickpunkte gelegtes Seil mittels eines an der Plattform befestigten Windenwerkes streckbar sind.From the DE 46 52 92 A a climbing frame is known that consists of two alternately to be fixed to the chimney rings, the rings are designed in the manner of a Nuremberg scissors and a number of articulated, serving as a lever device toggle interconnected by a laid around the break points rope by means of a the platform attached winches are stretchable.

Nachteil diese Lösung sind die nur begrenzt übertragbaren Reibkräfte aufgrund der Instabilität der aus vielen gelenkig angeordneten Hebeln (1, 6) bestehenden Anordnung. Aufgrund der determinierten Anzahl der Hebel, aus denen die beiden Ringe bestehen, muss die Konstruktion bei unterschiedlichen Bauwerksabmessungen und -querschnitten jeweils individuell an den Umfang des Bauwerkes angepasst werden. Dies setzt ein Mindestmaß an Kenntnissen auf dem Gebiet der Statik und Dynamik voraus, so dass eine Anpassung der Vorrichtung an die örtlichen Gegebenheiten eines Bauwerkes durch den Bediener fraglich erscheint.Disadvantage of this solution are the limited transferable frictional forces due to the instability of many articulated levers ( 1 . 6 ) existing arrangement. Due to the determined number of levers that make up the two rings, the design must be individually adapted to the circumference of the structure for different structural dimensions and cross-sections. This requires a minimum of knowledge in the field of statics and dynamics, so that an adaptation of the device to the local conditions of a building by the operator seems questionable.

Bekannt sind auch stabile, bodengestützte Vorrichtungen, wie Hebebühnen, die bei notwendigen Arbeitshöhen von mehr als 50 m wegen der schweren Fahrgestelle befestigte Zufahrtsstraßen und Aufstellflächen erforderlich machen. Diese hochaufkragenden Vorrichtungen sind freistehend zudem sehr windempfindlich und erlauben in größeren Höhen nur vergleichsweise geringe Nutzlasten.Known are also stable, ground-based devices, like lifting platforms, at the necessary working heights of more than 50 m because of the heavy chassis fortified access roads and mounting surfaces make necessary. These high-rise devices are freestanding also very wind-sensitive and allow only relatively small at higher altitudes Payloads.

Daneben ist der Einsatz so genannter „Techno-Alpinisten" bekannt. Dabei handelt es sich in der Regel um alpine Klettersportler, die mit Hilfe von nahezu freischwebenden, seilgeführten Geräten, wie Hängebühnen oder in Abseiltechnik Wartungs- und Inspektionsarbeiten an hohen Bauwerken ausführen. Auch in diesen Fällen ist die Mitnahme und Handhabung von Arbeitsgeräten und Material sehr stark eingeschränkt. Zudem erfordern die befundabhängigen, unterschiedlichen Arbeiten verschiedenartige Qualifikationen unterschiedlicher Gewerke, die von einzelnen Personen in der Regel nicht mit der notwendigen Fachkenntnis ausgeführt werden können.In addition, the use of so-called "techno alpinists" is known, which are generally alpine climbing athletes who carry out maintenance and inspection work on tall buildings with the help of almost free-floating, rope-guided equipment, such as suspended platforms or abseiling In these cases, the handling and handling of implements and materials is very limited, and the differentiated work required by different examinations requires different qualifications in different disciplines, which are usually not sufficient for individual persons Expertise can be performed.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu eliminieren und eine selbstkletternde Vorrichtung vorzuschlagen, die eine autonome Hubbewegung der Vorrichtung durch Abstützung an der Außenwandung eines hohen, schlanken Bauwerkes mit im wesentlichen geschlossenen kreisförmigen, elliptischen, recht- oder n-eckigen Querschnitt und im wesentlichen glatter Außenfläche, wie Masten von Windkraftanlagen, Antennen, Sendemasten oder Off-Shore-Bohrplattformen ermöglicht. Die Vorrichtung soll mit einfachen Mitteln montiert und demontiert und auch unter den zum Teil rauen Umweltbedingungen wie auf Off-Shore-Bohrplattformen der Nordsee oder an Masten von Windkraftanlagen einsetzbar sein. Dabei soll die Vorrichtung die sichere Aufnahme des Wartungs- und Inspektionspersonals und die Mitnahme von Vorrichtungen, Maschinen und Hilfsstoffen zur Durchführung von Wartungs-Inspektions- und Reparaturarbeiten (Kompressoren, Schweißgeräte) ermöglichen.task The invention is the disadvantages of the known prior art to eliminate and to propose a self-climbing device, the an autonomous lifting movement of the device by support the outer wall a tall, slender building with essentially closed circular, elliptical, right- or n-cornered cross-section and essentially smooth outer surface, like Masts of wind turbines, antennas, transmission towers or off-shore drilling platforms allows. The device should be mounted and dismantled with simple means and also under the sometimes harsh environmental conditions such as on offshore drilling platforms the North Sea or masts of wind turbines can be used. The device is the safe recording of maintenance and Inspection personnel and the entrainment of devices, machines and excipients to carry out of maintenance inspection and repair work (compressors, welders).

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand rückbezogener Unteransprüche.According to the invention Task solved by a device having the features of the main claim. Preferably Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Bühnengerüst (A) und einem Klettergerüst (B). Das oberhalb des Klettergerüstes (B) angeordnete Bühnengerüst (A) trägt mindestens eine Arbeitsplattform (1, 8), die mit dem Bühnengerüst verbunden ist. Bühnengerüst (A) und Klettergerüst (B) sind durch mehrere Kletterzylinder (5) miteinander verbunden und gegeneinander vertikal verschiebbar. Zur Übertragung der notwendigen Reibungskräfte zur Verspannung des Bühnen- und/oder Klettergerüstes (A, B) an der Oberfläche/Mantelfläche des jeweiligen Bauwerkes dienen mehrere, vorzugsweise vier linear zueinander verschiebbare, balkenförmige Traversen (2). Mindestens zwei der aneinander grenzenden Traversen (2) bilden gemeinsam eine biegesteife Ecke. Dazu sind die sich kreuzenden oder berührenden Traversen (2) mit einem Knotenblech oder einem, als biegesteife Ecke fungierenden Bauteil ausgesteift.The device consists essentially of a stage scaffold (A) and a climbing frame (B). The scaffold (A) arranged above the climbing frame (B) carries at least one working platform ( 1 . 8th ), which is connected to the scaffolding. Stage scaffolding (A) and climbing frame (B) are supported by several climbing cylinders ( 5 ) and mutually displaced vertically. For transmitting the necessary frictional forces for bracing the stage and / or climbing frame (A, B) on the surface / lateral surface of the respective structure serve several, preferably four linearly displaceable, bar-shaped traverses ( 2 ). At least two of the adjacent trusses ( 2 ) together form a rigid corner. These are the crossing or touching trusses ( 2 ) stiffened with a gusset plate or a, acting as a rigid corner component.

Das Gegenstück der Traversenkonstruktion des Bühnen- und/oder Klettergerüstes (A, B) bilden zwei weitere, in einem rechten Winkel zueinander angeordnete Traversen (2). Dieses ausgesteifte Traversenpaar ist in axialer Richtung der jeweiligen Traversen gegenüber dem anderen Traversenpaar verschiebbar angeordnet. Das Verspannen des Bühnen- und Klettergerüstes (A, B) gegenüber der Mantelfläche des Bauwerkes erfolgt durch das lineare Verschieben der verschiebbaren Traversen (2) gegenüber dem feststehenden Traversenpaar (2''). Die Krafteinleitung der Reibkräfte auf das Bauwerk erfolgt durch Spannpatzen/Spannträger (3), die in einer einfachen Form als balkenförmige Elemente ausgebildet sind.The counterpart of the truss construction of the stage and / or climbing frame (A, B) form two further, at a right angle to each other arranged trusses ( 2 ). This stiffened truss pair is slidably disposed in the axial direction of the respective trusses relative to the other truss pair. The bracing of the stage and climbing frame (A, B) relative to the lateral surface of the building is carried out by the linear displacement of the movable trusses ( 2 ) with respect to the stationary pair of trusses ( 2 '' ). The force application of the frictional forces on the structure is carried out by Spannpatzen / tension carrier ( 3 ), which are formed in a simple form as a bar-shaped elements.

Aufgrund der gewählten Bauform ist die Vorrichtung nicht nur an Bauwerken einsetzbar, die bei gleicher Grundform eine gleichförmige Verjüngung des Querschnittes aufweisen. Ebenso kann die Vorrichtung vorteilhaft an Beton- oder Stahlkonstruktionen eingesetzt werden, die aus mehreren, geometrisch unterschiedlichen Segnenten bestehen, ohne dass es eines Umbaus der Vorrichtung bedarf.by virtue of the chosen one Design, the device is not only applicable to structures that have the same basic shape, a uniform taper of the cross section. Likewise, the device can be advantageous to concrete or steel structures be used, which consists of several, geometrically different Segnenten exist without the need for a conversion of the device.

Die Hubbewegung (Hebe- und Senkbewegung) der Vorrichtung wird durch die vertikal zwischen dem Bühnengerüst A und dem Klettergerüst B angeordneten Kletterzylinder (5) bewirkt, nachdem jeweils wechselseitig das Verspannen und Heben des Bühnengerüstes und des Klettergerüstes erfolgte. Die bei sich verjüngenden Bauwerken notwendige radiale Anpassung an die Außenkontur/Außenmantelfläche des Bauwerkes erfolgt durch Verschiebeeinrichtungen (4), die eine axiale (horizontale) Verschiebung einer oder mehrerer radial verschiebbaren Traversen (2) ermöglichen.The lifting movement (lifting and lowering movement) of the device is determined by the vertically arranged between the stage frame A and the climbing frame B climbing cylinder ( 5 ) causes after each mutually the bracing and lifting of the stage scaffold and the climbing frame was done. The necessary with tapered structures radial adaptation to the outer contour / outer surface of the building is carried out by displacement devices ( 4 ), an axial (horizontal) displacement of one or more radially displaceable trusses ( 2 ) enable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus leicht transportablen, vormontierten Baugruppen, die mit Hilfe einfacher Schnellspann- oder Bolzenverbindungen am Boden vormontiert werden können. Durch den Aufbau der Vorrichtung aus mehreren, axial beweglichen Traversen entsteht ein flexibles Gerüst, dass durch die Reibungskräfte fest am Bauwerk verspannt werden kann. Die aus der Reibung resultierenden vertikalen Haltekräfte ermöglichen ein sicheres Tragen einer oder mehrerer Arbeitsbühnenflächen. Von dieser festen, stabilen Arbeitsfläche aus sind alle Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten gefahrlos möglich. Wegen der hohen Aussteifung und Ausfachung der Vorrichtung ist auch die Mitnahme von Lasten (Arbeitsmittel, Farben, Lacke, etc.) vom Boden aus möglich. Die ausgesteiften Bühnen- und Klettergerüste sowie die daran angeordneten Arbeitsplattformen sind wegen ihrer festen Verspannung weitestgehend windunempfindlich. Ein Vorteil besteht in der Erhöhung der Arbeitssicherheit, da auf einer festen, am Bauwerk fixierten Plattform unmittelbar gearbeitet werden kann. Damit kann auch die Personalauswahl weitestgehend unter fachlichen und nicht vordergründig unter physischen Kriterien erfolgen. Ein weiterer Vorteil besteht in der autarken Energieversorgung von einem mitgeführten elektrischen oder hydraulischen Kompaktaggregat, das auf dem Klettergerüst gemeinsam mit der Steuerungseinheit der Vorrichtung angeordnet ist.The inventive device consists of easily transportable, pre-assembled modules, the using simple quick-release or bolted connections on the floor can be pre-assembled. By the construction of the device of several, axially movable Trusses creates a flexible scaffold that is solidified by the frictional forces can be braced on the building. The resulting from the friction vertical holding forces enable a safe carrying of one or more working platform surfaces. From this solid, stable working surface All maintenance and repair work is safely possible. Because of the high stiffening and infill of the device is also the Transport of loads (work equipment, paints, varnishes, etc.) from the floor out possible. The stiffened stage and climbing frames as well as the working platforms arranged there are because of their strong tension largely insensitive to wind. An advantage consists in the increase Occupational safety, as on a fixed, fixed to the building Platform can be worked directly. So can the Personnel selection largely under technical and not superficial under physical criteria. Another advantage is in the self-sufficient energy supply from an entrained electric or hydraulic Compact unit on the climbing frame together with the control unit the device is arranged.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Teleskopierbarkeit der Arbeitsfläche (1). Damit kann bei spezifischen Einsatzbedingungen, wie z. B. bei der Wartung oder Inspektion von Rotorflügeln an Windkraftanlagen, die Arbeitsplattform von der Außenwandung des Mastes in Richtung des Rotors radial verfahren werden. Ebenso besteht die Möglichkeit der optionalen Anordnung zweier, gegebenenfalls teleskopierbarer Arbeitsflächen. Ein Vorteil besteht hier in der aus kinematischer Sicht einfachen Anordnung der linearen Antriebseinheiten, die für die Verfahrbarkeit notwendig sind, in den als Hohlprofilen ausgebildeten Traversen (2). Die Hubbewegung der Vorrichtung beruht im wesentlichen darauf, dass das Bühnengerüst (a) und das Klettergerüst (b) wechselweise am Turm hydraulisch verspannt werden und das mit dem zwischen den beiden Gerüsten angeordneten Kletterzylindern ein raupenartiges, pulsterendes Klettern bis zu jedem beliebigen Punkt des Bauwerkes realisiert werden kann. Für die Sicherheit der Vorrichtung bei Ausfall der Antriebsenergie dienen an sich bekannte und bewährte, redundante Fallschutzsicherungen (Halteventile, schwerkraftbetätigte Fangbremsen). Zudem befindet sich immer ein Ring in einer sicheren Klemmposition, so dass durch die Turmverjüngung ein Absturz nicht möglich ist.Another advantage is the telescoping of the work surface ( 1 ). This can be done at spe zifischen conditions of use, such. As in the maintenance or inspection of rotor blades on wind turbines, the work platform are moved radially from the outer wall of the mast in the direction of the rotor. Likewise, there is the possibility of the optional arrangement of two, possibly telescopic work surfaces. An advantage in this case is the arrangement of the linear drive units, which is simple from a kinematic point of view, and which are necessary for movability, in the cross-sections designed as hollow profiles (US Pat. 2 ). The lifting movement of the device is based essentially on the fact that the stage scaffold (a) and the climbing frame (b) are alternately clamped hydraulically on the tower and realized with the arranged between the two scaffolding climbing a caterpillar, pulsterendes climbing up to any point of the building can be. For the safety of the device in case of failure of the drive energy are known and proven, redundant Fallschutzsicherungen (holding valves, gravity-operated safety brakes). In addition, there is always a ring in a secure clamping position, so that a crash is not possible through the tower taper.

Das Tragwerk für die Arbeitsfläche (1) wird durch das Bühnengerüst (A) gebildet. Das Bühnengerüst (A) besteht im wesentlichen aus vier zum Bauwerksmittelpunkt verschiebbar angeordneten Traversen (2). Vorzugsweise ist ein Traversenpaar durch eine biegesteife Ecke miteinander verbunden. Die beiden weiteren Traversen (2) bilden ebenfalls eine biegesteife Ecke, wobei jede einzelne der Traversen gegenüber dem anderen Traversenpaar und somit auch der Mantelfläche des Bauwerkes gegenüber radial verschiebbar angeordnet ist. Die notwendigen Haftkräfte werden über Spannträger (3) in das Bauwerk eingeleitet, die beweglich mit den Traversen (2) verbunden sind.The structure for the work surface ( 1 ) is formed by the stage framework (A). The stage frame (A) consists essentially of four transverse to the building center arranged traverses ( 2 ). Preferably, a truss pair is connected by a rigid corner. The two other traverses ( 2 ) also form a rigid corner, each of the trusses relative to the other pair of trusses and thus also the lateral surface of the building is arranged radially displaceable. The necessary adhesive forces are achieved by means of tension carriers ( 3 ) introduced into the building, which are movable with the trusses ( 2 ) are connected.

Die Traversen (2) sind auf die jeweils maximalen Bauwerksabmessungen (Durchmesser/Außenabmessungen) ausgelegt und kragen mit abnehmenden Durchmesser/Umfang bei tangentialer Anordnung um die Durchmesserdifferenz aus.The trusses ( 2 ) are designed for the respective maximum structural dimensions (diameter / outer dimensions) and collar with decreasing diameter / circumference with tangential arrangement around the diameter difference.

An den beiden verschiebbaren Traversen (2) sind hydraulische oder elektromechanische Verschiebeeinrichtungen angeordnet. Vorzugsweise bestehen die Verschiebeeinrichtungen (4) aus Hydraulikzylindern oder elektromechanischen Zylindern, die durch Verschiebung der mit den Traversen (2) verbundenen Spannträger (3) im wesentlichen senkrecht zur Bauwerksoberfläche wirkende Druckkräfte aufbringen können und damit in Verbindung mit den tangentialen Kräften eine vertikale Haltekraft erzeugen.At the two movable trusses ( 2 ) hydraulic or electromechanical displacement devices are arranged. Preferably, the displacement devices ( 4 ) of hydraulic cylinders or electromechanical cylinders obtained by displacement of the trusses ( 2 ) associated tension carrier ( 3 ) can apply pressure forces acting substantially perpendicular to the building surface and thus produce a vertical holding force in conjunction with the tangential forces.

Über die radial oder tangential wirkenden Spannträger (3) und den Knotenpunkten der tangentialen Traversen (2) stützen sich das Bühnengerüst (A) und das Klettergerüst (B) am Bauwerk ab.Via the radially or tangentially acting clamping beams ( 3 ) and the nodes of the tangential traverses ( 2 ), the stage scaffold (A) and the climbing frame (B) are supported on the building.

Der Verschiebemechanismus (4) ist so gestaltet, dass er die Verjüngung des Bauwerkes nach oben kompensieren kann. Der Hubvorgang erfolgt durch wechselweises geringfügiges Lösen der Verschiebemechanismen und einem damit koordinierten abwechselnden Heben und Senken des Bühnen- oder Klettergerüstes (A, B) durch die hydraulischen oder elektromechanischen Kletterzylinder (5).The displacement mechanism ( 4 ) is designed so that it can compensate for the upward rejuvenation of the building. The lifting operation is carried out by alternately slightly releasing the displacement mechanisms and thus coordinated alternating raising and lowering of the stage or climbing frame (A, B) by the hydraulic or electromechanical climbing cylinder ( 5 ).

Die Führung am Bauwerk erfolgt bei Entlastung der Verschiebeeinheiten zum Klettern vorzugsweise durch federbetätigte Führungseinheiten (6).The guide on the building takes place in relieving the displacement units for climbing preferably by spring-actuated guide units ( 6 ).

Die Energieversorgung und die Steuerung sind in einem Kompaktblock (7) auf dem Klettergerüst angeordnet.The power supply and the control are in a compact block ( 7 ) arranged on the climbing frame.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben und in den 1 bis 4 dargestellt.The invention will be described in more detail in an embodiment and in the 1 to 4 shown.

Es zeigen:It demonstrate:

1 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung an einem schlanken, sich nach oben verjüngenden Stahlmast einer Windkraftanlage 1 in a perspective view of an inventive device on a slender, upwardly tapering steel mast of a wind turbine

2 eine stark schematisierte Draufsicht auf Vorrichtung und Bauwerk nach 1 2 a highly schematic plan view of the device and structure after 1

3 das kinematische Zusammenwirken der Hauptelemente der Vorrichtung 3 the kinematic interaction of the main elements of the device

4 das Prinzip der Krafteinleitung der Spannkräfte auf den Umfang des Bauwerkes gemäß der Anordnungen nach 1 und 2. 4 The principle of force application of the clamping forces on the perimeter of the structure according to the arrangements 1 and 2 ,

1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Stahlmast einer Windkraftanlage. Die beiden Hauptbaugruppen (Bühnengerüst A und Klettergerüst B) bestehen aus jeweils 4 Traversen, die durch Aluminium-Hohlprofile gebildet werden. Die Traversen sind untereinander durch Steck- und Schnellspannverbindungen lösbar verbunden. Dadurch ist eine leichte Montage und Demontage sowie ein einfacher Transport der Teile bis zur Baustelle gesichert. Die Traversen (2) sind durch Verschiebevorrichtungen (4) linear verschiebbar. Über Spannträger (3) wird die notwendige Anpresskraft auf den Umfang des Stahlmastes C erzeugt. 1 shows the device according to the invention on a steel mast of a wind turbine. The two main assemblies (stage A and climbing frame B) each consist of 4 traverses, which are formed by aluminum hollow sections. The trusses are releasably connected to each other by plug and quick release connections. This ensures easy assembly and disassembly and easy transport of the parts to the construction site. The trusses ( 2 ) are controlled by displacement devices ( 4 ) linearly displaceable. About clamping beams ( 3 ), the necessary contact pressure on the circumference of the steel mast C is generated.

Die Hubbewegung zwischen Bühnengerüst A und Klettergerüst B wird durch vier in den Eckpunkten angeordnete Kletterzylinder (5) realisiert. Die Energieversorgung und die Steuerung der Vorrichtung sind in einem Kompaktblock (7) auf dem Klettergerüst (B) angeordnet.The lifting movement between the stage scaffold A and the climbing frame B is achieved by four climbing cylinders arranged in the corner points (FIG. 5 ) realized. The power supply and the control of the device are in a compact block ( 7 ) on the climb Rüst (B) arranged.

2 zeigt in stark stilisierter Darstellung eine Draufsicht auf Vorrichtung und Stahlmast nach 1. 2 shows a highly stylized representation of a top view of the device and steel mast 1 ,

Die seitlich angeordnete Arbeitsfläche (1) kann mittels nicht näher dargestellter Antriebsmodule in axialer Richtung der Traversen (2) verschoben werden. Damit ist ein genaues Anfahren diskreter Positionen am Mast möglich. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Arbeitsfläche (1) vom Mast weg in Richtung der (nicht dargestellten) Rotorblätter der Windkraftanlage zu verfahren, um Inspektions- oder Instandsetzungsarbeiten vornehmen zu können. Zur Führung der Vorrichtung am Bauwerk bei Entlastung der Verschiebevorrichtungen (4) dienen federbetätigte Führungseinheiten (6).The laterally arranged work surface ( 1 ) can by means not shown drive modules in the axial direction of the trusses ( 2 ) are moved. This allows a precise approach of discrete positions on the mast. In particular, it is possible to save the workspace ( 1 ) to move away from the mast in the direction of the (not shown) rotor blades of the wind turbine to make inspection or repair work can. To guide the device on the building at discharge of the displacement devices ( 4 ) serve spring-actuated guide units ( 6 ).

3 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung (ohne Arbeitsfläche) die Kinematik der Vorrichtung beim Spannen an dem sich verjüngenden Stahlmast. Die Kraftübertragung erfolgt durch Spannträger oder Spannpratzen (3), die linear auf den Umfang des Stahlmastes C wirken. 3 shows in a highly schematic representation (without work surface) the kinematics of the device during clamping on the tapered steel mast. The power transmission takes place by means of tension carriers or clamping claws ( 3 ), which act linearly on the circumference of the steel mast C

4 zeigt eine modifizierte Anordnung der Spannträger/Spannpratzen (3), wie bereits in den 1 und 2 schematisch dargestellt. Dabei sind die vier Spannpratzen jeweils im Eckbereich der aneinandergrenzenden Traversen (2) angeordnet. Das Traversenpaar (2'') bildet eine biegesteife Ecke aus zwei üblichen Traversen (2). Die Aussteifung erfolgt durch ein Knotenblech, dass mit Hilfe von Steckbolzen oder Schnellspanneinrichtungen eine lösbare Verbindung der beiden Traversen des Traversenpaares (2'') bewirkt. 4 shows a modified arrangement of the clamping beams / clamping claws ( 3 ), as already in the 1 and 2 shown schematically. The four clamps are each in the corner of the adjoining trusses ( 2 ) arranged. The truss pair ( 2 '' ) forms a rigid corner of two usual trusses ( 2 ). The stiffening is done by a gusset plate, that with the help of locking pins or quick release devices a detachable connection of the two trusses of the truss pair ( 2 '' ) causes.

AA: Bühnengerüststage scaffolding
BB: Klettergerüstclimbing frame
CC: Stahlmaststeel pole
11: Arbeitsflächeworking surface
22: Traversetraverse
2''2 '': TraversenpaarTraversenpaar
33: Spannträgerspan
44: VerschiebevorrichtungShifter
55: Kletterzylinderclimbing cylinder
66: FührungseinheitGuide unit
77: Kompaktblockcompact block
88th: Standflächefootprint

Claims

Self-climbing device for use on tall, slender structures of substantially closed, circular, elliptical, rectangular or rectangular cross-section or hybrids and substantially smooth outer surfaces, such as masts of wind turbines, antennas, masts or structures on off-shore drilling platforms consisting of a stage scaffold (A) and a climbing frame (B) consisting of several trusses ( 2 ), wherein the above the climbing frame (B) arranged stage scaffold (A) at least one working platform ( 1 . 8th ) and the scaffolding (A) and climbing frame (B) by a number of climbing cylinders ( 5 ) are connected to each other and arranged vertically displaceable against each other, wherein the lifting movement of the device by the vertically between stage scaffold (A) and climbing frame (B) arranged climbing cylinder ( 5 ) and the climbing movement is realized by alternately bracing and lifting the stage scaffold (A) and the climbing frame (B), characterized in that the clamping of the device on the lateral surface of the building or parts thereof takes place in that at least one traverse ( 2 ) against at least one other traverse ( 2 ) is arranged displaceably.

Self-climbing device according to claim 1, characterized in that the frictional forces for clamping the device via clamping beams / clamping claws ( 3 ) are transferred to the lateral surface of the building, wherein the clamping beams / clamping claws ( 3 ) on the trusses ( 2 ) and via displacement devices ( 4 ) are movable.

Self-climbing device according to claim 1 or 2, characterized in that the stage scaffold (A) and the climbing frame (B) each consist of two rigid truss pairs ( 2 '' ), which are arranged displaceable against each other.

Self-climbing device according to claim 3, characterized in that the trusses ( 2 ) of a truss pair ( 2 '' ) form an angle between 60 ° and 120 °.

Self-climbing device according to claim 3 or 4, characterized in that the trusses ( 2 ) of a truss pair ( 2 '' ) have a stiffener at their point of contact and form an angle of 90 °.

Self-climbing device according to one of the preceding claims, characterized in that the stage scaffold (A) and / or the climbing frame (B) at least one horizontally extendable / telescopic working platform ( 1 . 8th ) having.