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本发明涉及一种风能设备钢塔部段、一种风能设备塔、一种风能设备以及一种用于制造风能设备钢塔部段的方法。

背景技术

风能设备基本上是已知的。现代风能设备通常涉及所谓的水平轴线风能设备,在水平轴线风能设备中,转子轴线基本上水平地定向,并且在运行期间,转子叶片掠过基本上竖直的转子面。除了设置在吊舱处的转子之外,风能设备通常包括塔,在所述塔上设置有具有能够围绕基本上竖直定向的轴线旋转的转子的吊舱。

塔通常是细长的建筑物,所述塔优选地具有大的高度,并且此外优选正交于所述高度具有比较小的尺寸。优选地,塔基本上由混凝土和/或钢构成或包括所述材料。塔实施方案的范围从格栅结构或者具有或不具有拉索的钢管塔直至混凝土构造。风能设备塔的优选的结构包括由混凝土和/或钢筋混凝土和/或预应力混凝土制成的下塔部段以及由钢制成的上塔部段。

钢塔可以由单个构件或者两个或更多个构件组成或包括这种构件。此外,塔可以具有柱形和/或锥形的塔部段,尤其沿其纵向延伸可以具有柱形和/或锥形的塔部段,其中塔通常包括柱形和锥形的塔部段。此外,这种塔部段也可以以环区段方式构成,使得塔部段由在环方向上或环周方向上彼此并排设置的不同区段组成。

风能设备尤其现代水平轴线风能设备的塔分担制造风能设备的总成本的相当大的部分。风能设备的变得更大的转子直径和功率尤其导致塔也变得更大和/或也承受更高的负荷。一方面,塔在其高度方面更大,并且另一方面,塔关于其直径更大,在当今的许多风能设备中,塔已经具有8米甚至更大的直径。特别是塔的制造和/或安装和/或物流更确切地是耗费时间并且昂贵的。尤其在分段的钢塔的情况下,特别是在沿环周方向分段的钢塔的情况下,经常确定有翘曲,所述翘曲使得塔的安装变得困难。

在现有技术中,存在在风能设备塔的制造和/或安装时用于降低成本并且用于提高工作安全性的不同方案。例如,在DE 10 2011 077 428 A1中描述了一种具有多个塔区段的风能设备塔,其中塔区段在水平和竖直的凸缘上彼此对接并且在此彼此紧固。在本申请人于2016年8月8日和2017年3月22日提交的德国专利申请中,示出分段的塔的不同概念。相反,在DE 10 2005 012 497 A1中提出一种用于风能设备塔的内部空间的工作平台,如果塔在上部通过构造封闭,则也可以在塔状结构的内部中使用所述工作平台。DE 20 321 855U1示出一种在环周方向上分段的钢塔,其中彼此并排设置的区段具有竖直凸缘。

发明内容

用于构造和用于制造风能设备塔的现有系统和方法具有不同的优点,然而期望进一步的改进。因此,本发明的目的是提供一种风能设备钢塔部段、一种风能设备塔、一种风能设备以及一种用于制造风能设备钢塔部段的方法,它们减少或消除所提及的缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的尤其是提供简化风能设备的安装和/或降低安装成本的解决方案。本发明的目的尤其是提供一种降低风能设备的成本尤其制造和/或安装风能设备塔的成本和/或在风能设备的制造和/或安装时提高工作安全性的解决方案。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到以下现有技术:DE 10 2011 077428 A1、DE 10 2005 012 497 A1、DE 203 21 855 U1、EP 2 006 471 B1、DE 11 2010 005382 T5。

所述目的通过一种用于风能设备塔的风能设备钢塔部段来实现,所述风能设备钢塔部段包括:具有第一竖直对接侧的第一风能设备钢塔环区段;具有第二竖直对接侧的第二风能设备钢搭环区段;设置在对接部上的并且与第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段连接的连接板元件,其中第一风能设备钢塔环区段借助于第一竖直对接侧和第二风能设备钢塔环区段借助于第二竖直对接侧在对接部处彼此贴靠地设置,并且其中连接板元件具有从连接板元件伸出的用于设置功能元件的连接元件。

优选地,风能设备钢塔部段具有环形的几何形状,使得所述风能设备钢塔部段在环周方向上具有至少部分闭合的壁部。如果风能设备钢塔部段具有总共两个风能设备钢塔环区段,那么特别优选的是,风能设备钢塔环区段分别在环周方向上具有180°的延伸。风能设备钢塔部段也可以具有三个或更多个风能设备钢塔环区段,优选地,所述风能设备钢塔环区段分别与前述连接板元件连接。尤其优选的是,风能设备钢塔部段具有总共八个风能设备钢塔环区段。因此,根据本发明的风能设备钢塔部段可以具有环形或部分环形的几何形状。

优选地,风能设备钢塔环区段包括外壳区段。此外,优选的是,风能设备钢塔环区段在区段高度、区段环方向以及区段厚度的方向上分别具有延伸。区段环方向也可以理解为环周方向,其中风能设备钢塔环区段尤其在两个竖直对接侧之间在区段环方向上延伸。区段厚度通常是材料厚度。

在装入状态中,风能设备钢塔环区段的区段高度优选地并且基本上平行于风能设备塔的纵轴线定向。偏离理想的平行度是可行的,因为用于锥形塔部段的风能设备钢塔环区段具有如此定向的区段高度,所述区段高度与风能设备塔的纵轴线相比可以倾斜。在装入状态中,区段环方向基本上平行于风能设备塔的环周方向延伸,使得所述区段环方向在基本上切向的方向延伸。这同样适用于例如可以具有多边形几何形状的非圆形塔横截面。区段厚度基本上横向于区段高度和横向于区段环方向定向,使得在装入状态中,区段厚度基本上在风能设备塔的径向方向上定向。

在装入状态中,第一风能设备钢塔环区段的第一竖直对接侧和第二风能设备钢塔环区段的第二竖直对接侧基本上竖直地定向。为了符合风能设备塔的变细的几何形状,第一竖直对接侧和/或第二竖直对接侧也可以具有轻微倾斜的进而与理想竖直方向轻微的偏离。

第一竖直对接侧和/或第二竖直对接侧优选部段地或完全地分别沿第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段的侧延伸。第一风能设备钢塔环区段和/或第一竖直对接侧和/或第二风能设备钢塔环区段和/或第二竖直对接侧设置和构成为,使得第一风能设备钢塔环区段和/或第一竖直对接侧和/或第二风能设备钢塔环区段和/或第二竖直对接侧可以在对接部处尤其竖直对接部处彼此贴靠地设置。第一风能设备钢塔环区段和/或第一竖直对接侧和/或第二风能设备钢塔环区段和/或第二竖直对接侧尤其设置和构成为,使得连接板元件可以在对接部的区域中与第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段连接。优选地,风能设备钢塔部段在对接部的区域中被密封。例如可以借助于用密封胶或密封件实现密封。

连接板元件用于连接两个风能设备钢塔环区段,其中连接板元件一方面与第一风能设备钢塔环区段连接并且另一方面与第二风能设备钢塔环区段连接。在运行状态中,第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔段可以在对接部处彼此间隔开,并且尤其可以通过连接板元件保持在位置中。借助于连接板元件尤其设立单剪切的、双剪切的和/或多剪切的连接。

例如,两个风能设备钢塔环区段之间的区段间隔可以为10mm。此外,对接部也可以借助于合适的材料密封。对接部可以从外部设有弹性密封件,使得在对接部处形成的空腔免受外部影响。例如,弹性密封件可以从外部引入到两个风能设备钢塔环区段之间的间隙中。例如可以将单组分聚合物改性的密封物质用作用于弹性密封件的材料。

根据本发明,连接板元件具有从连接板元件伸出的用于设置功能元件的连接元件。连接元件尤其如此设置和构成,使得在连接元件上可以设置有承载结构。如在进一步过程中还描述的那样,连接元件可以以不同的方式和方法设置在连接板元件上,其中所述连接元件可以与连接板元件一件式构成,或可以设置在连接板元件上,例如借助于焊接和/或另一元件设置在连接板元件上。

此外,本发明基于如下知识:将承载结构焊接在风能设备钢塔环区段的构成面式的壁尤其外壳区段上经常导致正好所述风能设备钢塔环区段的翘曲。此外,由于在焊接期间的热量引入改变钢的材料特性,使得风能设备钢塔环区段可能不再具有原始确定和设定的材料特性,例如强度和/或硬度。外壳区段的翘曲还导致明显更复杂的安装,因为风能设备钢塔环区段由于翘曲不再具有最佳配合。此外,由此也引起,塔在安装期间张紧,并且所述张紧导致塔中的可能不期望的应力关系。

通过根据本发明构成和设置的具有伸出的连接元件的连接板元件可以减少或消除所述缺点,其中所述连接元件从连接板元件突出。然后,在所述连接元件上可以紧固有不同的其他装置和/或单元和/或元件,使得这些以前要设置在外壳区段中的装置和/或单元和/或元件现在可以直接紧固在连接元件上,进而不再直接焊接在外壳区段处。

根据本发明构成和设置的连接元件具有如下特别的优点:可以在此以低成本设置功能元件。例如,这种功能元件可以是在其上设置有安装平台的承载结构。此外,也可以在连接元件上设置供电装置,例如线缆或线束或线缆束保持装置。根据本发明的具有伸出的连接元件的连接板元件的另一优点是具有伸出的连接元件的连接板元件的批量制造的可行方案,使得在此可以进一步降低成本。

在风能设备钢塔部段的一个优选的实施变型方案中提出,第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段具有部分环形的横截面,其中所述横截面的面法线基本上平行于区段高度定向,并且部分环形的横截面具有部分圆形的延伸,和/或部分环形的横截面通过两个或更多个直的部段构成,其中所述两个或更多个直的部段围成弯边角。优选地,弯边角为175°或174°。这种弯边的风能设备钢塔段优选地借助于180mm的弯边模来制造。

根据风能设备钢塔部段的另一优选的实施变型方案提出,连接板元件与连接元件围成连接角,和/或连接元件在伸出方向上伸出并且伸出方向基本上径向地定向。

在通过连接板元件与连接元件围成连接角的情况下,连接元件尤其具有主要的延伸方向,所述延伸方向具有至少一个方向分量,所述方向分量正交于连接板元件的面式延伸定向。连接元件的伸出方向的径向定向尤其关于环形构成的风能设备钢塔部段定向。在部分环形构成的风能设备钢塔部段的情况下,径向方向尤其应如下理解:该径向方向在要竖立的塔的径向方向上定向。

风能设备钢塔部段的另一优选的改进方案的特征在于,连接元件与连接板元件一件式构成,和/或连接元件与连接板元件连接。在连接板元件与连接元件一件式构成的情况下,特别优选的是,通过连接板元件的弯边构成连接元件。例如,这可以通过弯曲用于连接板元件和连接元件的原始材料的部段来实现。此外,优选的是,连接元件与连接板元件材料配合地尤其通过焊接连接。此外,连接元件可以借助于至少一个紧固元件例如螺栓与连接板元件连接。

此外,优选的是,根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔部段,其中连接元件具有紧固部段,其中连接元件与所述紧固部段连接,和/或连接元件与紧固部段一件式构成,并且优选地构成为角元件。连接元件优选地材料配合地例如借助于焊接和/或借助于紧固元件与紧固部段连接。角元件优选地借助于紧固部段紧固在连接板元件上,并且相对于角元件成一定角度设置的连接元件从连接板元件和紧固部段伸出。

风能设备钢塔部段的另一特别优选的实施变型方案提出,连接板元件从第一竖直端部延伸至第二竖直端部并且从上水平端部延伸至下水平端部。此外,第一连接元件可以设置在第一竖直端部上,并且第二连接元件可以设置在第二竖直端部上。尤其优选的是,第一连接元件和第二连接元件相对于第一风能设备钢塔环区段的第一上水平对接侧和/或第一下水平对接侧和/或第二风能设备钢塔环区段的第二上水平对接侧和/或第二下水平对接侧具有相同的间隔。此外,第一连接元件和第二连接元件相对于连接板元件的上水平端部和/或下水平端部可以具有相同的间隔。

竖直端部在运行期间尤其构成连接板元件的侧向边界。水平端部尤其构成连接板元件的上端部和下端部。连接板元件在上水平端部与下水平端部之间的竖直延伸优选地为六米。尤其优选的是,连接元件设置在第一竖直端部和/或第二竖直端部上。此外,优选的是,连接元件从第一竖直端部和/或第二竖直端部开始从连接板元件伸出。

连接元件可以在连接高度、连接宽度和连接厚度的方向上延伸,其中尤其优选的是,通过在连接高度和连接宽度的方向上的延伸,连接元件具有基本上面式的延伸。此外,优选的是,连接元件在连接高度方向上的延伸比第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段在基本上平行于连接高度定向的区段高度的方向上的延伸小多倍,和/或优选地,连接元件在连接高度方向上的延伸小于第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段在区段高度方向上的延伸的20%、和/或少于15%、和/或少于10%、和/或少于5%、和/或少于2%、和/或少于1%、和/或少于0.1%。优选地,连接元件具有与风能设备钢塔环区段相同的材料厚度。

根据风能设备钢塔部段的另一优选的实施变型方案提出,所述连接板元件设置在所述第一风能设备钢塔部段和所述第二风能设备钢塔部段的内环周面和/或外环周面上。尤其地,在第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段的内环周面上的设置是优选的,使得产生形成的风能设备塔的基本上连通的外环周面,所述外环周面尤其满足美学要求。因此,在风能设备塔的外环周面上仅可以看出对接部位和必要时紧固元件。

风能设备钢塔部段的另一优选的改进方案的特征在于,连接板元件具有基本上设置在第一风能设备钢塔环区段上的第一连接板部段,和/或具有基本上设置在第二风能设备钢塔环区段上的第二连接板部段,其中优选地,第一连接板部段和第二连接板部段围成连接板角。

优选地,连接板元件具有将第一连接板部段与第二连接板部段隔开的弯折线。弯折线也可以理解为弯曲线,在所述弯曲线上,连接板元件弯曲成,使得第一连接板部段和第二连接板部段围成连接板角。优选地,连接板元件的弯折线平行于对接部设置。连接板元件尤其设置和构成为,使得围成的连接板角向内定向。

风能设备钢塔部段的另一特别优选的实施变型方案提出,连接板元件以其主延伸方向基本上平行于区段高度设置,并且连接板元件在其主延伸方向上具有的连接板延伸多于在区段高度的方向上的区段延伸的20%、多于30%、多于40%、多于50%、多于60%、多于70%、多于80%、多于90%。

连接板元件优选地板状地构成,其材料厚度基本上径向地和/或平行于风能设备钢塔环区段的材料厚度定向。尤其优选的是,连接板元件的上水平端部与第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段的上水平对接侧间隔开。此外,优选的是,下水平端部与第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段的下水平对接侧间隔开。

根据风能设备钢塔部段的另一优选的实施变型方案提出,第一连接板部段设置在第一风能设备钢塔环区段的第一端部部段上,其中第一端部部段邻接第一竖直对接侧,和/或第二连接板部段设置在第二风能设备钢塔环区段的第二端部部段上,其中第二端部部段邻接第二竖直对接侧,并且优选地,第一端部部段和第二端部部段围成区段角。此外,优选的是,连接板元件借助于第一连接板部段连接在第一风能设备钢塔环区段的第一端部处,并且借助于第二连接板部段连接在第二风能设备钢塔环区段的第二端部处。

此外,优选的是,区段角和连接板角基本上一样大。因此,连接板元件具有对应于第一端部部段和第二端部部段的构成。第一连接板部段尤其可以基本上面平行于第一风能设备钢塔环区段尤其平行于第一端部部段设置,并且第二连接板部段基本上面平行于第二风能设备钢塔环区段尤其平行于第二端部部段设置。因此,可以以特别有利的方式连接两个风能设备钢塔环区段。

此外,优选的是,第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段和/或连接板元件具有紧固开口,所述紧固开口设置和构成用于容纳紧固元件。尤其优选的是,紧固元件构成为螺栓。第一风能设备钢塔环区段上和/或第二风能设备钢塔环区段上和/或连接板元件上的紧固开口优选地竖直地彼此相邻设置。连接板元件的紧固开口尤其对应于第一风能设备钢塔环区段和/或第二风能设备钢塔环区段的紧固开口设置。这尤其意味着连接板元件具有孔样式,所述孔样式构成与两个风能设备钢塔环区段的孔样式相对应。

在第一风能设备钢塔环区段上和在第二风能设备钢塔环区段上以及连接板元件上的紧固开口尤其设置和构成为,使得风能设备钢塔环区段和连接板元件可以连接,其中优选地,紧固开口具有径向定向的贯穿开口。此外,优选的是,连接元件的紧固部段具有对应于紧固开口的贯穿开口,使得例如紧固元件可穿过第一风能设备钢塔环区段的紧固开口,可穿过连接板元件的紧固开口,并且最后也可穿过连接元件的贯穿开口,使得连接板元件、连接元件以及第一风能设备钢塔环区段牢固地彼此连接。

根据风能设备钢塔部段的另一优选实施变型方案提出,在面向上水平端部的上连接板部段中和/或在面向下水平端部的下连接板部段中的紧固开口的间隔小于设置在上连接板部段与下连接板部段之间的连接板部段中的紧固开口的间隔。

尤其优选的是,上连接板部段与上水平端部间隔开和/或下连接板部段与下水平端部间隔开。尤其优选的是,前述间隔为多于200mm和/或多于300mm和/或多于400mm。在连接板中间部段中,尤其优选的是,紧固开口的间隔为多于100mm和/或多于150mm和/或多于200mm。在上连接板部段和/或在下连接板部段中,紧固开口优选地彼此以最小的间距间隔开。

根据另一方面,前述目的通过一种风能设备塔来实现,其包括根据前述实施变型方案中至少一个实施变型方案的两个或更多个彼此相叠设置的风能设备钢塔部段。

风能设备塔的一个特别优选的实施变型方案提出,所述风能设备塔包括:具有第一水平对接侧的第一风能设备钢塔部段;具有第二水平对接侧的第二风能设备钢塔部段;以及设置在水平对接部上并且与第一风能设备钢塔部段和第二风能设备钢塔部段连接的水平连接板元件,其中第一风能设备钢塔段借助于第一水平对接侧和第二风能设备钢塔部段借助于第二水平对接侧在水平对接部处彼此贴靠地设置。此外,优选的是,水平连接板元件具有伸出的用于设置功能元件的水平连接元件。尤其优选的是,水平连接元件与风能设备钢塔部段的连接元件类似地构成。借助于水平连接板元件,优选地两个或更多个竖直相邻的风能设备钢塔环区段彼此连接。尤其在风能设备钢塔环区段的错开设置的情况下,例如,第一风能设备钢塔段的风能设备钢塔环区段可以与相邻于第一风能设备钢塔部段设置的第二风能设备钢塔部段的两个或更多个风能设备钢塔环区段连接。尤其优选的是,水平连接板元件在环周方向上延伸。

优选单剪切地、双剪切地和/或多剪切地实现两个竖直相邻的风能设备钢塔部段的连接。单剪切的连接尤其意味着恰好一个水平连接板元件设置在水平对接部上。在双剪切的连接的情况下,恰好两个水平连接板元件设置在水平对接部上。此外,也可以将多个水平连接板元件设置在水平对接上,其中特别优选的是,各一个水平连接板元件基本上在两个连接板元件之间延伸。水平连接板元件优选地具有小于15米、尤其小于13米的延伸,以便符合标准运输的物流规范。

根据另一方面,前述目的通过一种风能设备塔来实现,所述风能设备塔包括至少一个先前描述的风能设备钢塔部段和至少一个外壳钢塔环区段,所述外壳钢塔环区段具有:外壳区段,所述外壳区段具有在外壳区段高度、外壳区段环方向和外壳区段厚度的方向上的延伸;第一外壳水平对接侧和第二外壳水平对接侧;第一外壳竖直对接侧和第二外壳竖直对接侧,其中在第一外壳竖直对接侧上设置有第一外壳竖直凸缘,和/或在第二外壳竖直对接侧上设置有第二外壳竖直凸缘,其中第一外壳竖直凸缘和/或第二外壳竖直凸缘与外壳区段一起围成角,其中在第一外壳竖直凸缘上和/或在第二外壳竖直凸缘上构成有至少一个用于设置功能元件的连接元件,其中连接元件从第一外壳竖直凸缘和/或第二外壳竖直凸缘开始伸出,并且其中优选地,至少一个外壳区段面向风能设备塔的塔顶设置,并且至少一个风能设备钢塔部段背向塔顶设置。

外壳钢塔环区段在其构造方案和细节方面优选地对应于同一申请人于2017年7月26日在德国专利申请“风能设备钢塔环区段以及方法”中描述的钢塔环区段。所述申请通过参引完全并入本文。

具有至少一个先前描述的风能设备钢塔部段和至少一个外壳钢塔环区段的风能设备塔使两种构造方案的优点可以彼此结合。尤其在风能设备塔的承受特别高的负荷的区域中,这通常在下部区域中是所述情况,优选的是使用前述钢塔部段。尤其在风能设备塔承受较低负荷的区域中,这通常在上部区域是所述情况,优选的是使用外壳钢塔环区段。

尤其优选的是,风能设备塔除了至少一个先前描述的风能设备钢塔部段之外具有风能设备塔部段,所述风能设备塔部段包括至少第一外壳钢塔环区段和第二外壳钢塔环区段,其中第一外壳钢塔环区段和第二外壳钢塔环区段在至少一个基本上竖直的对接部处借助于竖直凸缘彼此对接,并且其中第一外壳钢塔环区段和第二外壳钢塔环区段在至少一个基本上竖直的对接部处彼此连接。

此外,前述目的通过一种包括根据前述方面的风能设备塔的风能设备来实现。

此外,前述目的通过一种用于制造风能设备钢塔部段尤其根据前述实施变型方案中的至少一个实施变型方案的风能设备钢塔部段的方法来实现,所述方法包括:提供具有第一竖直对接侧的第一风能设备钢塔环区段、具有第二竖直对接侧的第二风能设备钢塔环区段以及连接板元件;将第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段借助于第一竖直对接侧和第二竖直对接侧设置在竖直对接部上;将连接板元件设置在竖直对接部上;将连接板元件与第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段连接。

此外,优选的是,所述方法包括借助于紧固元件尤其螺栓将连接板元件连接在第一风能设备钢塔环区段上和第二风能设备钢塔环区段上。

根据本发明的方法以及其可能的改进方案具有如下特征或方法步骤:所述特征或方法步骤使所述方法尤其适合用于根据本发明的风能设备钢塔部段以及其改进方案。对于所述另外的方面以及其可能的改进方案的其他优点、实施变型方案和实施细节,也参照对于风能设备钢塔部段的相应的特征以及改进方案的先前进行的描述。

附图说明

示例性地根据附图阐述本发明的优选的实施形式。附图示出:

图1示出风能设备的示例性实施形式的示意性三维视图;

图2示出风能设备钢塔部段的示例性实施形式的示意性二维视图;

图3示出风能设备钢塔部段的另一示例性实施形式的示意性二维视图;

图4示出风能设备钢塔部段的另一示例性实施形式的示意性二维视图;

图5示出连接板元件的示例性实施形式的示意性二维视图;

图6示出风能设备钢塔部段的示例性实施形式的示意性三维局部视图;

图7示出风能设备钢塔部段的另一示例性实施形式的示意性三维局部视图;

图8示出风能设备塔的示例性实施形式的示意性三维视图;

图9示出另一风能设备塔的示例性实施形式的示意性二维局部视图。

具体实施方式

在附图中,相同的或基本上功能相同的或功能相似的元件以相同的附图标记描述。

图1示出风能设备的示例性实施形式的示意性三维视图。图1尤其示出具有塔102和吊舱104的风能设备100。在吊舱104上设置有转子106,所述转子具有三个转子叶片108和导流罩110。在运行期间,转子106通过风置于旋转运动中,并且由此驱动吊舱104上的未示出的发电机。塔102尤其包括多个风能设备钢塔环区段,所述多个风能设备钢塔环区段包括:具有第一竖直对接侧的第一风能设备钢塔环区段;和具有第二竖直对接侧的第二风能设备钢塔环区段,其中第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段在竖直对接部处彼此贴靠地设置并且借助连接板元件连接。

在图2至图4中示出钢塔部段200、200'、200”,所述钢塔部段尤其关于连接板元件250、250'、250”的构成不同。钢塔部段200、200'、200”具有第一钢塔环区段210和第二钢塔环区段230。第一钢塔环区段210借助于其第一竖直对接侧212在对接部205上设置在第二钢塔环区段230上的第二竖直对接侧232上。第一钢塔环区段210和第二钢塔环区段230分别具有部分环形的横截面,其中所述横截面的面法线基本上平行于在此正交于绘图平面的区段高度定向,其中部分环形的横截面通过多个直的部段构成,其中直的部段围成弯边角220。第一钢塔环区段210具有外环周面214和内环周面216。与此类似,第二钢塔环区段230具有外环周面234和内环周面236。在图4中还示出第一钢塔环区段210的两个直的部段之间的弯边角220。弯边角220优选地为175°。钢塔环区段的邻接竖直对接侧212、232的直的部段围成区段角,所述区段角优选地同样为175°。

第一钢塔环区段210在邻接第一竖直对接侧212的部段中具有紧固开口218,紧固开口的贯穿方向基本上径向地定向。与此类似,第二钢塔环区段230具有紧固开口238。

为了将第一钢塔环区段210与第二钢塔环区段230彼此连接,设置有在图2中示出的连接板元件250。连接板元件250具有基本上设置在第一钢塔环区段210上的第一连接板部段252。此外,连接板元件250具有基本上设置在第二钢塔环区段230上的第二连接板部段254。第一连接板部段与第二连接板部段252、254之间的虚线仅用于识别所述两个部段示出。所示出的连接板元件250构成为整体的构件。

此外,在第一连接板部段252上设置有紧固开口253,并且在第二连接板部段254上设置有紧固开口255,所述紧固开口对应于钢塔环区段210、230的紧固开口218、238构成。连接板元件250借助于螺接与第一钢塔环区段210和第二钢塔环区段230连接,所述螺接示例性对于连接板元件250与第二钢塔环区段230的连接示出。为此,螺栓240从外环周面234引导通过第二钢塔环区段230的紧固开口238和连接板元件250的紧固开口255,并且借助于垫圈242和螺母244固定。

在钢塔部段200、200'、200”的水平方向或环周方向上,连接板元件250从第一竖直端部256延伸至第二竖直端部258。此外,在第一竖直端部256处设置有第一连接元件260,并且在第二竖直端部258处设置有第二连接元件262。连接元件260、262从连接板元件250伸出并且分别与连接板元件一起围成连接角。当前,所述连接角约为90°。此外,连接元件在基本上径向定向的连接方向上伸出。

在图3中示出的连接板元件250'同样从第一竖直端部256'延伸至第二竖直端部258',其中在竖直端部256'、258'处分别设置有连接元件260'、262'。连接元件260'、262'借助于焊接连接设置在连接板元件250'上。因此,连接元件260'、262'首先构成为单独的构件,所述单独的构件设置在连接板元件250'上并且与所述连接板元件连接。当前,连接元件260'、262”被焊接,这示意性地借助于焊缝261示出。

在图4中示出的连接板元件250”同样从第一竖直端部256”延伸至第二竖直端部258”,其中在所述端部或邻接所述竖直端部的部段处设置有连接元件260”、262”。连接元件260”、262”具有紧固部段264、266,连接元件260”、262”与紧固部段整体式连接。紧固部段264、266基本上面平行于连接板元件250”地设置并且相对于连接元件260”、262”以90°角弯边地设置。紧固部段264、266还具有贯穿开口,所述贯穿开口对应于连接板元件250”的紧固开口253、255以及第一钢塔环区段210和第二钢塔环区段230的紧固开口218、238设置,以便借助于螺栓240'使部件彼此连接。

在图5中,详细描绘图2中的连接板元件250。在第一连接板部段252与第二连接板部段254之间尤其可以看出连接板角257。优选地,连接板角257同样为5°。尤其优选的是,两个相邻设置的钢塔环区段210、230之间的区段角与连接板角257一样大。在与围成连接板角257的侧相对置的侧上,构成有设置在对接部205处的顶点259。

图6示出风能设备钢塔部段的示例性实施形式的示意性三维局部视图。钢塔部段300具有第一钢塔环区段310、第二钢塔环区段320、第三钢塔环区段330以及第四钢塔环区段340。在纵向方向上,钢塔部段以区段延伸的方式从下水平对接侧370延伸至上水平对接侧371。钢塔环区段310、320、330、340分别借助于连接板元件350彼此连接。

图7示出风能设备钢塔部段400的另一示例性实施形式的示意性三维局部视图,其中连接元件设置在连接板元件450的未示出的部段中。第一钢塔环区段410和第二钢塔环区段420在竖直对接部405处彼此贴靠地设置,并且借助于连接板元件450彼此连接。第一钢塔环区段410的下水平对接侧借助于第一竖直凸缘412构成,并且第二钢塔环区段420的下水平对接侧通过第二竖直凸缘422构成。

可以看出,连接板元件450的下水平端部451与钢塔环区段410、420的下水平对接侧间隔间隔开地设置。第一钢塔环区段410与第二钢塔环区段420之间以及第一竖直凸缘412与第二竖直凸缘422之间的间隙优选被密封。尤其优选的是,在竖直方向上在连接板元件450下方在两个钢塔环区段410、420上安装有弹性的尤其柔性的密封件。所述密封件可以视为连接板元件450的延长部。优选地,所述密封件从连接板元件450延伸直至并且包括竖直凸缘412、422。密封件有利地设置成,使得所述密封件覆盖间隙。密封件可以构成为橡胶密封件,其中3mm至4mm的厚度是特别优选的。此外,优选的是,将密封件粘接尤其一侧地粘接在前述的部段中。

通过根据图7的构造方案还避免了焊缝中的孔,并且此外,在焊缝上不存在连接板中断。在此也设有未示出的紧固开口,所述紧固开口在上连接板端部部段和/或下连接板端部部段中具有尽可能小的间隔,其中每个连接板端部部段设有尤其四个紧固开口。

图8示出风能设备塔的示例性实施形式的示意性三维视图。塔500具有第一风能设备钢塔部段502,所述第一风能设备钢塔部段具有总共八个水平相邻的钢塔环区段,尤其具有第一钢塔环区段510、第二钢塔环区段520以及第三钢塔环区段530。第一钢塔环区段510设置在第二钢塔环区段520上的竖直对接部512上。在第一钢塔环区段和第二钢塔环区段510、520的内环周面上设置有未示出的连接板元件,所述连接板元件借助于螺栓与钢塔环区段510、520连接,在所述螺栓中,在此仅可见螺栓的螺栓头。第二钢塔环区段520和第三钢塔环区段530在另一竖直对接部522处彼此贴靠地设置,并且借助于在塔500的内周面上的未示出的连接板元件连接。

竖直地在与第一风能设备钢塔部段502相邻的上方设置有第二风能设备钢塔部段504,所述第二风能设备钢塔部段同样具有八个水平相邻的钢塔环区段,尤其第四钢塔环区段560、第五钢塔环区段570以及第六钢塔环区段580。第四钢塔环区段560和第五钢塔环区段570借助于连接板元件514彼此连接。此外,第五钢塔环区段570和第六钢塔环区段580借助于连接板元件524彼此连接。在所述示意图中未示出连接元件。

此外示出,竖直相邻的风能设备钢塔部段502、504分别具有水平对接侧,借助于所述水平对接侧,风能设备钢塔部段502、504在水平对接部505上彼此对接。为了连接风能设备钢塔部段502、504,八个水平连接板元件,例如水平连接板元件590,设置在水平对接部上,并且与第一风能设备钢塔部段502和第二风能设备钢塔部段504连接。水平连接板元件590可以在环周方向上环形地或部分环形地延伸。尤其优选的是,水平连接板元件590在两个连接板元件514、524之间在环周方向上延伸。此外,总共八个水平连接板元件可以分别设置在八个连接板元件中的两个连接板元件之间。

图9示出另一风能设备塔的示例性实施形式的示意性二维局部视图。塔900包括面向塔900的塔尖的上塔部段902以及背向塔900的塔尖的下塔部段904。上塔部段902和下塔部段904在水平对接部905处彼此对接并且在水平对接部905的区域中彼此连接。

上塔部段902尤其构成为具有第一外壳钢塔环区段和第二外壳钢塔环区段的风能设备塔部段。以下将第一外壳钢塔环区段和第二外壳钢塔环区段简称为第一钢塔环区段和第二钢塔环区段。第一钢塔环区段910具有第一竖直对接侧,并且第二钢塔环区段920具有第二竖直对接侧。第一钢塔环区段910和第二钢塔环区段920水平地彼此相邻地设置。第一钢塔环区段910和第二钢塔环区段920借助于其竖直对接侧在竖直对接部915处彼此对接。

在第一钢塔环区段910上,在第一竖直对接侧上设置有第一竖直凸缘912。类似地,在第二钢塔环区段920上,在第二竖直对接侧上设置有第二竖直凸缘922。竖直凸缘912、922分别与钢塔环区段910、920的构成壁部的部段一起围成角。在竖直凸缘912、922上,设置有未示出的水平定向的贯穿开口。贯穿开口尤其设置和构成为,使得竖直凸缘912、922能够借助于紧固元件彼此连接。通过竖直凸缘912、922的彼此连接,也实现钢塔环区段910、920的彼此连接。

在第一竖直凸缘912上,构成有第一连接元件914和第二连接元件916,第一连接元件和第二连接元件从第一竖直凸缘912伸出。连接元件914、916以及所有其他以下描述的连接元件尤其设置和构成用于设置功能元件。在第二竖直凸缘922上,同样构成有从第二竖直凸缘922伸出的两个连接元件924、926。

下塔部段904包括第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940。第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940在下竖直对接部925处分别借助于其竖直对接侧彼此对接。在下竖直对接部925处设置有连接板元件906,所述连接板元件与第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940连接。所述连接尤其借助于紧固元件932、942实现,其中与在连接板元件906的两个端部部段中相比,紧固元件的竖直间隔在连接板元件906的中间部段中更大。在连接板元件906的端部部段中,紧固元件的竖直间隔更确切地说选择得尽可能小。因此,第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940通过连接板元件906在下竖直对接部925处连接并且保持在一起。下塔部段904同样具有连接元件934、944,其中连接板元件906具有连接元件934、944。连接元件934、944从连接板元件906伸出。

具有伸出的连接元件260、260'、260”、262、262'、262”的连接板元件250、250'、250”、350、450、514、524具有两个钢塔环区段210、230、310、320、410、420、510、520、530的特别成本有利的连接的特别优点,其中此外,特别有利地,功能元件可以设置在塔102、500的内部中,但是也可以设置在塔102、500的外侧上,而不必须焊接到承载结构尤其钢塔环区段210、230、310、320、410、420、510、520、530的外壳元件中。由此,钢塔环区段210、230、310、320、410、420、510、520、530可以在施工现场特别简单地彼此连接,因为所述钢塔环区段不具有翘曲或具有减小的翘曲。此外,塔102、500处于预确定的应力状态中,而不存在由于焊接而引起的几乎不可预测的应力状态。

附图标记

100 风能设备

102、500 塔

104 吊舱

106 转子

108 转子叶片

110 导流罩

200、200'、200”、300、400、502、504 钢塔部段

205、405、512、522 对接部

210、310、410、510 第一钢塔环区段

212 第一竖直对接侧

214、234 外环周面

216、236 内环周面

218、238、253、255 紧固开口

220 弯边角

230、320、420、520 第二钢塔环区段

232 第二竖直对接侧

240、240' 螺栓

242 垫圈

244 螺母

250、250'、250”、350、450、514、524 连接板元件

252、252'、252” 第一连接板部段

254、254'、254” 第二连接板部段

256、256'、256” 第一竖直端部

257 连接板角

258、258'、258” 第二竖直端部

259 顶点

260、260'、260” 第一连接元件

261 焊缝

262、262'、262” 第二连接元件

264、266 紧固部段

330、340、530、560、570、580 钢塔环区段

370 下水平对接侧

371 上水平对接侧

412、422 竖直凸缘

451 下水平端部

505 水平对接部

590 水平连接板元件

900 塔

902 上塔部段

904 下塔部段

905 水平对接部

906 连接板元件

910 第一钢塔环区段

912 第一竖直凸缘

914 第一连接元件

915 上竖直对接部

916 第二连接元件

920 第二钢塔环区段

922 第二竖直凸缘

924 第三连接元件

925 下竖直对接部

926 第四连接元件

930 第三钢塔环区段

932 紧固元件

934 第五连接元件

940 第四钢塔环区段

942 紧固元件

944 第六连接元件

技术分类

06120112180440