塔部段和用于构造塔的方法技术

本发明专利技术涉及：一种塔部段(103，200)、尤其用于风能设备(100)的塔(102)的塔部段；一种塔(102)、尤其风能设备(100)的塔(102)；一种风能设备(100)；以及一种用于构造塔(102)的方法。本发明专利技术尤其涉及一种塔部段(103，200)、尤其用于风能设备(100)的塔的塔部段，所述塔部段用于附接到承载结构(112，300)、尤其基础件上，所述塔部段包括：塔基座元件(210)，所述塔基座元件具有上端部(212)和下端部(214)以及设置在下端部(214)处的螺纹开口(216)；设置在下端部(214)处的法兰(230)，所述法兰具有第一法兰开口(232)和第二法兰开口(234)，其中塔基座元件(210)和法兰(230)与设置在螺纹开口(216)和第一法兰开口(232)中的紧固元件(250)连接，并且其中第二法兰开口(234)构成为，使得承载结构(112，300)的连接元件可以延伸穿过第二法兰开口(234)。口(234)。口(234)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】塔部段和用于构造塔的方法


[0001]本专利技术涉及一种塔部段、尤其用于风能设备的塔的塔部段，一种塔、尤其风能设备的塔，一种风能设备，以及一种用于构造塔的方法。

技术介绍

[0002]风能设备原则上是已知的。现代风能设备通常涉及所谓的水平轴线风能设备，其中转子轴线基本上水平设置并且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，具有转子的吊舱围绕基本上竖直定向的轴线可旋转地设置在所述塔上。转子通常包括三个相同长度的转子叶片。
[0003]塔通常是具有大的高度的细长的建筑物，所述建筑物尤其正交于所述高度具有相对小的延伸。塔通常由混凝土和/或钢制成。塔实施方案的范围从格栅结构经由具有或不具有绳索加固的钢管塔直至混凝土构造。
[0004]具有大尺寸的钢管塔通常由多个构件、尤其塔部段制成。这种塔也称为分段的塔。分段的塔可以沿着其纵向延伸分段。这种部段通常具有环形的几何形状。此外，塔可以在水平方向上分段，使得塔在高度上由多个并排设置的部段构成。塔尤其沿其纵向延伸可以具有柱形和/或锥形的部段，其中塔通常包括柱形和锥形的部段。
[0005]风能设备的塔、尤其现代水平轴线风能设备的塔构成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，塔在其高度方面变得更大，并且另一方面，所述塔关于其直径变得更大。
[0006]此外，分段的塔在风能设备的安装位置处的安装是耗费的。尤其水平相邻的部段需要高的时间耗费。此外，在塔或塔部段的物流的情况下应注意不超过构件的所限定的直径或所限定的高度，因为例如在桥处存在通行限制。例如在德国，这种通行限制一般是4.35m。此外，在水平方向上分段的塔的情况下，可能经常确定有翘曲，所述翘曲使得塔的安装变得困难。
[0007]在现有技术中存在用于降低成本和用于提高风能设备塔的质量的不同的方案。例如，在DE 10 2011 077 428 A1中描述了一种具有多个塔部段的风能设备塔，其中塔部段在水平的和竖直的法兰上彼此邻接并且在此彼此紧固。DE 10 2004 017 006 A1和DE 10 2010 039 316 A1分别描述了用于将塔紧固在基础件上的解决方案。用于构造和制造风能设备塔的现有系统和方法提供不同的优点，然而期望进一步的改进。
[0008]德国专利商标局在关于本申请的优先权申请中已经检索如下现有技术：DE 10 2013 109 765 A1、DE 10 2015 014 070 A1、EP 2 636 899 A1。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的目的是提供一种塔部段、尤其用于风能设备的塔的塔部段，一种塔、尤其风能设备的塔，一种风能设备，以及一种用于构造塔的方法，所述塔部段、所述塔、
所述风能设备以及所述方法减少或消除所提及的缺点中的一个或多个缺点。本专利技术的目的尤其是提供一种可以实现塔的简化的物流的解决方案。
[0010]根据第一方面，所述目的通过塔部段、尤其用于风能设备的塔的塔部段来实现，所述塔部段用于附接到承载结构、尤其基础件上，所述塔部段包括：塔基座元件，所述塔基座元件具有上端部和下端部以及设置在下端部处的螺纹开口；设置在下端部处的法兰，所述法兰具有第一法兰开口和第二法兰开口，其中塔基座元件和法兰与设置在螺纹开口和第一法兰开口中的紧固元件连接，并且其中第二法兰开口构成为，使得承载结构的连接元件可以延伸穿过第二法兰开口。
[0011]塔基座元件优选地以纵向延伸从上端部朝向下端部延伸。在运行状态下，下端部朝向承载结构、尤其基础件。在运行状态下，上端部优选地背向承载结构并且例如朝向吊舱。正交于纵向延伸并且当在水平方向上运行时，塔基座元件优选地在径向方向上延伸。例如，塔基座元件可以管状地构成。塔基座元件尤其可以在在上端部和下端部处具有端侧，并且沿着纵向延伸具有外环周面和内环周面。在外环周面与内环周面之间、即尤其在径向方向上，塔基座元件具有厚度。厚度也可以对应于材料厚度。
[0012]塔基座元件优选地包括钢或由钢构成。此外，塔基座元件也可以包括其他材料或由所述其他材料构成。塔基座元件例如可以构成为板材或锻造件。
[0013]在塔基座元件的下端部处设置有螺纹开口。螺纹开口例如可以是具有圆形的横截面的盲孔。此外优选的是，螺纹开口具有螺纹。螺纹开口优选地具有开口纵向轴线，所述开口纵向轴线还优选地平行于塔基座元件的上端部与下端部之间的纵向延伸定向。
[0014]在塔基座元件的下端部处设置有法兰。法兰具有第一法兰开口和第二法兰开口。在法兰的第一法兰开口和塔基座元件的螺纹开口中设置有紧固元件，借助于所述紧固元件，塔基座元件和法兰彼此连接。优选地，第一法兰开口和螺纹开口分别具有纵向轴线，其中所述纵向轴线还优选地同轴地定向。第一法兰开口优选地构成为贯通开口。此外，法兰可以板状地构成。法兰优选地包括钢或由钢构成。此外，法兰也可以包括其他材料或由所述其他材料构成。
[0015]法兰的第二法兰开口还构成为，使得承载结构的连接元件可以延伸穿过第二法兰开口。承载结构例如可以是基础件。连接元件例如可以是基础笼式螺栓(Fundamentkorbbolzen)，所述基础笼式螺栓优选地从承载结构竖直地伸出。所述连接元件延伸穿过第二法兰开口。在法兰的背向承载结构的一侧上，所述连接元件优选地与另一连接元件连接，使得在法兰与承载结构之间构成牢固的连接。例如，所述连接元件可以构成为基础笼式螺栓，并且另一连接元件可以构成为螺母。
[0016]通过使基础笼式螺栓引导穿过第二法兰开口并且将基础笼式螺栓与螺母锁定，构成法兰与承载结构的牢固的连接。通过借助于紧固元件将法兰与塔基座元件紧固，再次实现塔基座元件与承载结构的牢固的连接。尤其地借此可以实现塔基座元件经由法兰到承载结构中的力流。
[0017]塔的塔基座元件通常是塔的具有最大直径的元件、尤其部段。因此，尤其在塔基座元件的情况下，应考虑桥的4.35m和/或5m的最大通行高度，但是也应考虑制造中的关键区域的最大通行高度。一般通常需要不超过特定最大直径。通过现有技术中已知的在塔、尤其塔基座元件上的焊接的法兰，塔基座元件的最大直径增大。然而，确定一个或多个所述较大
直径的不是塔基座元件和/或塔壁，而是向外伸出的法兰。因此，塔基座元件和/或塔壁的最大直径不是最大可能的直径，因为法兰从塔基座元件和/或塔壁伸出从而确定了构件的直径。在安装部位上设置法兰通常不是选项，因为在安装部位上不能达到所需的焊接质量或耗费不成比例地高。
[0018]本专利技术所基于的认知在于，借助于在塔基座元件上旋紧的法兰，可以通过塔基座元件实现所预设的直径的最大利用。因此，具有旋紧的法兰的塔基座元件可以具有比带有焊接的法兰的类似的塔基座元件更大的直径。从中得出，在许多情况下，塔基座元件不必分段。此外，这种塔基座元件改进了塔的频率位置、强度和/或稳定性。此外，塔基座壁可以更薄地设计，因为直径总体变得更大，从而可以实现更好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种塔部段(103，200)、尤其用于风能设备(100)的塔(102)的塔部段，所述塔部段用于附接到承载结构上，尤其附接到基础件上，所述塔部段包括：
‑
塔基座元件(210)，所述塔基座元件具有：
○
上端部(212)和下端部(214)，以及
○
设置在所述下端部(214)处的螺纹开口(216)，
‑
设置在所述下端部(214)处的法兰(230)，所述法兰具有第一法兰开口(232)和第二法兰开口(234)，
‑
其中所述塔基座元件(210)和所述法兰(230)与设置在所述螺纹开口(216)和所述第一法兰开口(232)中的紧固元件(250)连接，并且
‑
其中所述第二法兰开口(234)构成为，使得所述承载结构的连接元件能够延伸穿过所述第二法兰开口(234)。2.根据权利要求1所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述螺纹开口(216)在端侧设置在所述塔基座元件(210)的下端部(214)处，和/或
‑
所述第一法兰开口(232)设置在所述法兰(230)处，使得所述第一法兰开口在端侧邻接所述下端部(214)。3.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述塔基座元件(210)和/或所述法兰(230)具有环形的横截面。4.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述法兰(230)具有第三法兰开口(236)，并且
‑
所述第一法兰开口(232)在径向方向(R)上设置在所述第二法兰开口(234)与所述第三法兰开口(236)之间，使得优选地，与所述第三法兰开口(236)在径向方向(R)上距所述塔部段(103，200)的中点(204)相比，所述第二法兰开口(234)在径向方向(R)上距所述中点(204)具有更小的间距，并且
‑
所述第三法兰开口(236)优选地设置成，使得所述承载结构的连接元件能够延伸穿过所述第三法兰开口(236)。5.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，所述塔部段包括：
‑
设置在所述法兰(230)处的负载元件(260)，所述负载元件具有第一负载元件开口(262)和/或第二负载元件开口(264)，
‑
其中所述紧固元件(250)部分地设置在所述第一负载元件开口(262)内，和/或所述第二负载元件开口(264)具有与所述第二法兰开口(234)共同的贯通轴线，并且
‑
其中所述负载元件(260)优选地具有第三负载元件开口(266)，所述第三负载元件开口具有与所述第三法兰开口(236)共同的贯通轴线。6.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述负载元件(260)环形地或部分环形地构成，和/或
‑
所述法兰(230)和所述负载元件(260)集成地构成。7.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述紧固元件(250)构成为螺栓，和/或
‑
所述紧固元件(250)具有螺栓和螺母，其中所述螺栓旋入到所述螺纹开口(216)中并且延伸穿过所述第一法兰开口(232)并且在所述法兰(230)的背向所述塔基座元件(210)的
一侧上与所述螺母旋紧，和/或
‑
所述紧固元件(250)具有螺栓、带有横向螺栓开口的横向螺栓和螺母，其中所述螺栓旋入到所述螺纹开口(216)中并且延伸穿过所述第一法兰开口(232)，并且在所述法兰(230)的背向所述塔基座元件(210)的一侧上延伸穿过所述横向螺栓开口并且与所述螺母旋紧。8.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述第一法兰开口(232)在径向方向(R)上的尺寸小于所述塔基座元件(210)在径向方向(R)上的厚度。9.根据上述权利要求中至少一项所述的塔部段(103，200)，其中
‑
所述塔基座元件(210)在所述下端部(214)处具有加厚部段(218)，所述加厚部段的径向延伸大于塔壁(202)的径向延伸，和/或
...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：