CN110945237A - 风能设备钢塔环区段以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风能设备钢塔环区段、风能设备塔部段、风能设备塔、风能设备以及用于制造风能设备塔部段的方法。本发明尤其涉及用于风能设备塔的风能设备钢塔环区段，所述风能设备钢塔环区段包括外壳区段，所述外壳区段具有在区段高度、区段环方向以及区段厚度的方向上的具有第一水平接合侧和第二水平接合侧、第一竖直接合侧和第二竖直接合侧的延伸部，其中，在第一竖直接合侧上设置有第一竖直凸缘和/或在第二竖直接合侧上设置有第二竖直凸缘，其中，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘与外壳区段围成角，其中，在第一竖直凸缘上和/或在第二竖直凸缘上构成至少一个用于设置功能元件的连接元件，其中所述连接元件从第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘伸出。

Description

风能设备钢塔环区段以及方法

技术领域

本发明涉及一种风能设备钢塔环区段、一种风能设备塔部段、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塔部段的方法。

背景技术

风能设备是已知的。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，转子轴线基上本水平地设置，并且转子叶片掠过基本上竖直的转子面。除了设置在吊舱上的转子之外，风能设备通常包括塔，具有转子的吊舱能够围绕基本上竖直定向的轴线旋转地设置在塔上。

塔通常是长形的建筑物，塔优选地具有大的高度，并且进一步优选地具有正交于所述高度的比较小的尺寸。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经由具有或不具有绳索加固的钢管塔直至混凝土构造。

钢塔可以由单个构件或多个构件组成或包括这种构件。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。此外，这种部段也可以环区段式构成，使得柱形的部段由在环方向上或彼此并排的不同区段组成。

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/或后勤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，经常确定翘曲，所述翘曲使得塔的安装变得困难。

在现有技术情况下，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 428A1中描述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接合并且在此彼此紧固。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中提出用于风能设备塔的内部空间的工作台，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。

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环区段、一种风能设备塔部段、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塔部段的方法，其中，风能设备塔部段、风能设备塔、风能设备以及用于制造风能设备塔部段的方法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了以下现有技术：DE 10 2005 012497 A1、DE 10 2011 077 428 A1、DE 603 17 372 T2、DE 10 2014 118 251 A1、WO 2010/055 535 A1。

所述目的通过用于风能设备塔的风能设备钢塔环区段来实现，所述风能设备钢塔环区段具有：外壳区段，外壳区段具有在区段高度、区段环方向和区段厚度的方向上的延伸，所述外壳区段具有第一水平接合侧和第二水平接合侧、第一竖直接合侧和第二竖直接合侧，其中，在第一竖直接合侧上设置有第一竖直凸缘，和/或在第二竖直接合侧上设置有第二竖直凸缘，其中，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘与外壳区段一起围成角，其中，在第一竖直凸缘上和/或在第二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，所述连接元件从第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘伸出。

在安装状态中，外壳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。在安装状态中，外壳区段的区段环方向基本上平行于风能设备塔的环周方向延伸，使得外壳区段的区段环方向在基本上切向的方向上延伸。这同样适用于非圆形塔横截面，所述非圆形塔横截面例如可以具有多边形几何形状。外壳区段的区段厚度基本上正交于区段高度和区段环方向定向，使得在安装状态中，区段厚度基本上在风能设备塔的径向方向上定向。

第一水平接合侧优选地与第二水平接合侧相对置地设置。进一步优选地，第一水平接合侧和第二水平接合侧如此设置和构成，使得外壳区段以适当的方式可设置在另一外壳区段上。第一竖直接合侧优选地与第二竖直接合侧相对置地设置，其中，第一竖直接合侧和第二竖直接合侧基本上正交于水平接合侧设置。优选地，第一竖直接合侧和第二竖直接合侧如此设置和构成，使得第一竖直接合侧和第二竖直接合侧使外壳区段能够与另一外壳区段并排地设置，使得彼此并排设置的两个或更多个外壳区段可以在环方向上或在环周方向上得出环。

为了符合风能设备塔的逐渐变细的几何形状，尤其优选的是，外壳区段具有梯形的几何形状。因此，第一竖直接合侧和第二竖直接合侧不是理想地彼此平行地定向，其中，由于风能设备塔的大尺寸，当前，与所述理想的平行性的偏差可以忽略。同样地，水平接合侧相对于竖直接合侧的正交设置与此对应地理想化地描述，其中，在此也不是强制地在水平接合侧与竖直接合侧之间必须存在90度角，而是可能会有一定偏差。

第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘优选地完全地或部段地沿第一竖直接合侧或第二竖直接合侧延伸。尤其优选的是，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘通过直线部段构成。竖直凸缘要么可以作为单独的元件设置在竖直接合侧上，竖直凸缘要么与外壳区段整体地连接。竖直凸缘与外壳区段的整体连接优选地实施成，使得竖直凸缘构成为外壳区段的弯曲的端部部段。替选地，竖直凸缘可以例如焊接到竖直接合侧上。

尤其优选的是，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘如此设置和构成，使得第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘与相邻的风能设备钢塔环区段的竖直凸缘连接。第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘可以具有贯穿开口，例如，所述贯穿开口具有基本上平行于区段环方向定向的贯穿方向。因此，如果相邻的风能设备钢塔环区段具有相应的贯穿开口，则风能设备钢塔环区段可以与所述相邻的风能设备钢塔环区段连接。

第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘与外壳区段一起围成角，使得优选地从外壳区段观察，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘弯折。通过第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘相对于外壳区段成角度的设置，以特别有利的方式存在如下可行方案：使风能设备钢塔环区段与相邻的风能设备钢塔环区段通过如下方式连接：使成角度的竖直凸缘彼此连接。第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘尤其可以与外壳区段的一个或两个竖直接合侧的端部部段围成角。

在第一竖直凸缘和/或第二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。至少一个连接元件尤其从第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘伸出。尤其优选的是，连接元件从恰好一个竖直凸缘伸出，即从第一竖直凸缘或第二竖直凸缘伸出。连接元件可以设置和构成，连接元件可设置在承载结构上。

此外，本发明基于如下认识：将承载结构焊接到风能设备钢塔环区段的外壳区段上通常导致正好所述风能设备钢塔环区段的翘曲。此外，通过在焊接期间热量引入改变钢的材料特性，使得风能设备钢塔环区段必要时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通过翘曲不再具有最佳配合。此外，由此也得出，在安装期间张紧塔，并且所述张紧可能导致塔中的不期望的应力关系。

通过根据本发明构成的和设置的连接元件可以减少或消除所述缺点，其中，所述连接元件设置在竖直凸缘中的一个或多个竖直凸缘上并且从那里突出。然后，在所述连接元件上可以紧固有最不同的其他装置和/或单元和/或元件，使得所述以前要设置在外壳区段中的装置和单元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。

根据本发明构造的和设置的连接元件具有特别的优点，即可以在此以低成本设置功能元件。例如，可以考虑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、例如线缆或线缆束或线缆束保持装置。

在风能设备钢塔环区段的一个优选的实施变型方案中提出，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘以及连接元件与外壳区段围成相同的角，和/或连接元件与外壳区段围成与第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘与外壳区段围成的凸缘角不同的连接角。因此，在所述实施变型方案中，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘可以与连接元件对齐地设置。可以说，优选地，连接元件形成第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘的延长部。因此，连接元件可以特别成本有利地设置在第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘上，其中，此外在制造过程中能够实现简化。替选地，连接元件在与竖直凸缘不同的方向上伸出。

根据风能设备钢塔环区段的另一优选的实施变型方案提出，连接元件在连接高度、连接宽度和连接厚度的方向上延伸，和/或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部，其中，面式的延伸部优选地基本上是矩形的。

此外，优选的是，第一竖直凸缘和/或第二竖直凸缘在平行于区段高度定向的凸缘高度、正交于区段环方向且正交于区段高度定向的凸缘宽度以及正交于凸缘高度且正交于凸缘宽度定向的凸缘厚度的方向上具有延伸部。凸缘厚度尤其可以基本上平行于区段环方向定向。此外，连接厚度优选地可以平行于凸缘厚度定向，和/或连接宽度可以平行于凸缘宽度定向，和/或连接高度可以平行于凸缘高度定向。

风能设备钢塔环区段的另一优选的进一步构造的特征在于，与在区段高度的方向上的外壳区段的延伸相比，连接元件在连接高度的方向上的延伸更小，尤其小多倍。因此，与外壳区段或也与竖直凸缘相反，连接元件的延伸优选地局部地受限制。此外，优选的是，连接元件在连接高度的方向上的延伸小于外壳区段在区段高度的方向上的延伸的20％、和/或15％、和/或10％、和/或5％、和/或2％、和/或1％和/或0.1％。

风能设备钢塔环区段的另一特别优选的实施变型方案提出，连接元件的面式的延伸部具有面法线，其中，所述面法线在区段环方向的方向上和/或在区段厚度的方向上定向。尤其优选的是，所述面法线具有平行于区段高度和平行于区段环方向定向的方向分量。

尤其优选的是，连接厚度和凸缘厚度具有相同的尺寸。此外，优选的是，风能设备钢塔环区段包括第一连接元件和第二连接元件，其中，外壳区段在区段高度的方向上从上端部延伸至下端部，和/或第一连接元件设置在第一竖直凸缘上，并且第二连接元件设置在第二竖直凸缘上，并且其中，第一连接元件和第二连接元件具有相对于上端部和/或下端部相同的间隔。所述实施变型方案尤其具有如下优点：可以在第一连接元件和第二连接元件上设置功能元件、尤其承载结构，并且能够实现两个连接元件之间的基本上水平定向的连接路径。

在风能设备钢塔环区段的优选的实施变型方案中，所述风能设备钢塔环区段包括第三连接元件和第四连接元件，其中，第一连接元件和第二连接元件的面式的延伸部的面积大于第三连接元件和第四连接元件的面式的延伸部的面积的两倍大小。此外，优选的是，第一连接元件和第三连接元件设置在第一竖直凸缘上，并且第二连接元件和第四连接元件设置在第二竖直凸缘上。

根据风能设备钢塔环区段的另一优选的实施变型方案提出，外壳区段和第一竖直凸缘一件式构成，和/或外壳区段和第二竖直凸缘一件式构成，和/或外壳区段和第一竖直凸缘与连接元件一件式构成，和/或外壳区段和第二竖直凸缘与连接元件一件式构成。由此得出质量上特别高价值的风能设备钢塔环区段，因为不发生通过焊接的重要的热量输入。既不将竖直凸缘也不将连接元件借助于焊接方法设置在外壳区段上，通过焊接热量将不可避免地引入到外壳区段中。此外，这将导致以上已经阐述的关于外壳区段的翘曲以及改变了的材料特性的缺点。

风能设备钢塔环区段的另一优选的进一步构造的特征在于，在外壳区段与第一竖直凸缘之间和/或在外壳区段与第二竖直凸缘之间的过渡部中的优选地线形地构成的弯曲部段中设置有凹部、尤其凹槽和/或贯通开口，其中优选地，凹部构成为接缝和/或切口和/或缝隙，并且尤其借助于铣削和/或刨削来制造。

例如，凹部可以沿弯曲线设置，沿该弯曲线实现弯曲。优选地，凹部设置在弯曲部段的凸形和/或凹形区域中。在弯曲部段中也可以设置有两个或多个凹部。弯曲部段尤其应理解为如下部段：在所述部段中原始材料被弯曲，使得相对于外壳区段产生弯折的竖直凸缘。因此，从技术角度上看，弯曲部段是如下部段：在所述部段中，材料被拉伸和/或压缩。弯曲部段也是如下部段：在所述部段中，外壳区段过渡到竖直凸缘中。

弯曲部段中的凹部具有特别的优点，尤其通过减小所需的弯曲力来优化弯曲过程。此外，通过这种凹部才能够实现具有特别大的壁厚的一体式构成的风能设备钢塔环区段成为可能，因为所述弯曲力在高的壁厚的情况下过高。例如，凹部可以借助于铣削和/或刨削来制造。尤其优选的是，将凹部引入在平坦的原始材料中，并且在随后的加工过程中，将原始材料弯曲成，使得产生外壳区段和竖直凸缘，其中所述凹部处于弯曲部段中。

在风能设备钢塔环区段的特别优选的进一步构造中提出，外壳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走向，和/或部分环形的横截面通过两个或更多个直线部段构成。其中，两个或更多个直线部段彼此成角度地设置。在实践中，最后提到的具有两个或更多个直线部段的变型方案通常也称为成成角度的变型方案。

此外，优选的是，风能设备钢塔环区段包括至少一个凸缘区段，所述凸缘区段具有在环方向上从第一端部延伸至第二端部的部分环形的基体，该基体具有上侧和与上侧相对置的下侧，内环周面和外环周面，以及第一端部上的第一基体接合侧和第二端部上的第二基体接合侧，设置在基体的上侧上且基本上在环方向上从第一端部延伸至第二端部的凸缘突出部，其中，至少一个凸缘区段设置和/或能够设置在第一水平接合侧上和/或第二水平接合侧上。

根据另一方面，前述目的通过风能设备塔部段来实现，所述风能设备塔部段包括：至少一个根据前述实施变型方案中至少一个实施变型方案的第一风能设备钢塔环区段和至少一个根据前述实施变型方案中至少一个实施变型方案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至少一个基本上竖直的接合部上借助于竖直凸缘彼此接合，并且其中，第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段在至少一个基本上竖直的接合部上彼此连接。

此外，前述目的通过风能设备塔的方面来实现，所述风能设备塔包括根据前述方面的彼此上下设置的两个或更多个风能设备塔部段。

根据另一方面，前述目的通过用于风能设备的风能设备塔来实现，所述风能设备塔包括：至少一个前述风能设备钢塔环区段，至少一个连接板钢塔部段，所述连接板钢塔部段具有：带有第一连接板竖直接合侧的第一连接板钢塔环区段，带有第二连接板竖直接合侧的第二连接板钢塔环区段，设置在接合部上并且与第一连接板钢塔环区段和第二连接板钢塔环区段连接的连接板元件，其中，第一连接板钢塔环区段借助于第一连接板竖直接合侧和第二连接板钢塔环区段借助于第二连接板竖直接合侧在接合部上彼此接合地设置，并且其中，连接板元件具有从所述连接板元件伸出的用于设置功能元件的连接元件，其中优选地，风能设备钢塔环区段面向风能设备塔的塔尖设置并且连接板钢塔部段背向塔尖设置。

连接板钢塔部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《用于风能设备塔的风能设备钢塔部段以及用于制造的方法》中描述的钢塔部段。所述申请通过引用整体并入本文。

具有至少一个前述的风能设备钢塔环区段和至少一个连接板钢塔部段的风能设备塔能够将两个构造方案的优点彼此结合。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，优选的是使用连接板钢塔部段。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，优选的是使用前述钢塔环区段。

此外，前述的目的通过风能设备实现，所述风能设备包括根据前述方面的风能设备塔。

此外，前述目的通过用于制造风能设备塔部段尤其根据前述方面的风能设备塔部段的方法来实现，所述方法包括：提供至少第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段、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第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段；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所述竖直接合侧中的各一个竖直接合侧设置在至少一个竖直接合部上，并且通过紧固的两个相邻的竖直凸缘将第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段在至少一个竖直的接合部上连接。

尤其优选的是，所述方法包括步骤：将功能元件、例如承载单元设置在至少一个连接元件上。

根据本发明的方法以及其可能的进一步构造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用于：用于根据本发明的风能设备钢塔环区段以及其进一步构造。对于所述另外的方面以及其可能的进一步构造的其他优点、实施变型方案和实施细节，也参照对于风能设备钢塔环区段的相应的特征以及进一步构造的先前进行的描述。

附图说明

示例性地根据附图阐述本发明优选的实施方式。附图示出：

图1示出风能设备的示例性实施方式的示意性三维视图；

图2示出风能设备钢塔环区段的两个示例性实施方式的示意性二维视图；

图3示出风能设备钢塔环区段的示例性实施方式的示意性三维局部视图；

图4示出风能设备钢塔环区段的示例性实施方式的另一示意性三维视图；

图5示出图4中的风能设备钢塔环区段的示意性三维端侧视图；

图6示出图4中的风能设备钢塔环区段的另一示意性三维端侧视图；

图7示出在图4中示出的风能设备钢塔环区段的另一示意性三维端侧视图；

图8示出风能设备钢塔环区段的两个示例性实施方式的示意性三维视图；

图9示出风能设备塔的示例性实施方式的示意性三维局部视图；

图10示出具有凹部的钢塔环区段的示例性实施方式的示意性三维局部视图；

图11示出具有反向的折弯的竖直凸缘的图10中的钢塔环区段的示意性三维局部视图；

图12示出用于在图10和图11中示出的钢塔环区段的半成品的示意性三维局部视图；

图13示出风能设备塔部段的示例性实施方式的示意性三维局部视图；

图14示出风能设备塔的示意性三维局部视图；

图15示出图14中的风能设备塔的另一示意性三维局部视图；

图16示出另一风能设备塔的示例性实施方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上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方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，设置有具有三个转子叶片108和导流罩110的转子106。在运行中，转子106通过风置于旋转运动中，并且由此驱动吊舱104上的发电机。塔102尤其包括具有在设置竖直凸缘上的用于设置功能元件的连接元件的多个风能设备钢塔环区段。

图2示出风能设备钢塔环区段的两个示例性实施方式的示意性二维视图。钢塔环区段200的外壳区段202从上水平接合侧204延伸至下水平接合侧206。基本上正交于水平接合侧204、206，设置有第一竖直接合侧208和第二竖直接合侧210。在此，在竖直接合侧208、210上设置有仅简要示出的竖直凸缘。在邻接第一水平接合侧204的部段中，在第一竖直接合侧208上设置有第一连接元件212，并且在第二竖直接合侧210上设置有第二连接元件214。

钢塔环区段220的外壳区段222同样从上水平接合侧224延伸至下水平接合侧226，以及在第一竖直接合侧228至第二竖直接合侧230之间延伸。邻接第一水平接合侧224上的部段，在第一竖直接合侧228上设置有第一连接元件232和第三连接元件236。在第二竖直接合侧230上设置有第二连接元件234和第四连接元件238。第一连接元件232具有与第二连接元件234相同的相对于上水平接合侧的间隔。与此类似，第三连接元件236具有与第四连接元件238相同的相对于上水平接合侧224的间隔。

第一连接元件232和第二连接元件234具有大于第三连接元件236和第四连接元件238的两倍面积的面式的延伸。此外，在钢塔环区段220上设置有第五连接元件和第六连接元件240、242，所述第五连接元件和第六连接元件设置在钢塔环区段220的中间部段上。连接元件240、242也分别具有相对于上水平接合侧224相同的间隔，但是，同样具有相对于下水平接合侧226相同的间隔。在邻接下水平接合侧226的部段中，还设置有第七连接元件244和第八连接元件246。

图3示出风能设备钢塔环区段的示例性实施方式的示意性三维局部视图。类似于前述钢塔环区段，钢塔环区段300具有外壳区段302，所述外壳区段从上水平接合侧304延伸至在此未示出的下水平接合侧，并且正交于所述延伸方向从第一竖直接合侧308延伸至第二竖直接合侧310。在第一竖直接合侧308上设置有第一竖直凸缘309，并且在第二竖直接合侧310上设置有第二竖直凸缘311。竖直凸缘309、311分别与外壳区段一起围成角。

在第一竖直凸缘309上，一件式构成有第一连接元件312和第三连接元件316，其中，连接元件312、316在与第一竖直凸缘309相同的方向上延伸。与此类似，在第二竖直凸缘311上构成有第二连接元件314和第四连接元件318，所述第二连接元件和所述第四连接元件在与第二竖直凸缘311相同的方向上延伸。连接元件312、314、316、318分别具有面式的延伸，其中，所述连接元件在厚度方向D上的厚度也可以称为材料厚度。连接元件312、314、316、318，竖直凸缘309、311以及外壳区段302的厚度或材料厚度基本上相同。外壳区段302还具有部分环形的横截面，所述横截面的面法线在区段高度方向H上基本上平行于区段高度定向，并且部分环形的横截面由总共八个直线部段构成，其中，所述八个直线部段彼此成角度地设置并且还在环方向R上延伸，使得产生部分环形的横截面。

图4至图7示出风能设备钢塔环区段的示例性实施方式的示意性三维视图。钢塔环区段400具有外壳区段402，所述外壳区段从上水平接合侧404延伸至下水平接合侧406并且从正交于所述水平接合侧设置的第一竖直接合侧408延伸至第二竖直接合侧410。在上水平接合侧404上设置有上水平凸缘405，上水平凸缘设置并且构成用于将钢塔环区段400与竖直相邻的另一钢塔环区段连接。与此类似，在下水平接合侧406上设置有下水平凸缘407。此外，下水平凸缘407具有贯穿开口，以便将钢塔环区段400与垂直相邻的另一钢塔环区段连接。下竖直凸缘407的贯穿开口实施成两排，使得各两个彼此径向地间隔开。在贯穿开口的所述径向间隔之间设置有外壳区段402。因此，一方面，在外壳区段的内侧上在竖直凸缘407上设置有贯穿开口，并且此外，另一方面，在关于外壳区段402的外侧上在竖直凸缘407上设置有贯穿开口。

钢塔环区段400还在竖直凸缘409和411上具有多个连接元件432至450。在邻接水平接合侧404的部段中，在第一竖直凸缘409上设置有第一连接元件432和第三连接元件436。第一连接元件432和第三连接元件436直接相邻并且彼此具有短的间隔。与此类似，在第二竖直凸缘411上设置有第二连接元件434和第四连接元件438。此外，在第一竖直凸缘409上设置有第五连接元件440、第七连接元件444以及第九连接元件448，其中，第三连接元件436、第五连接元件440、第七连接元件444以及第九连接元件448彼此等距地设置。与此类似，在第二竖直凸缘411上设置有第四连接元件438、第六连接元件442、第八连接元件446以及第十连接元件450。可选地，设置在竖直凸缘409、411上的连接元件432至450也可以彼此不等距地设置。连接元件432、434还相对于上水平接合侧404具有相同的间隔。因此，连接元件432、434设置在相同的高度上。相同的情况适用于连接元件436、438，连接元件440、442，连接元件444、446和连接元件448、450。此外，连接元件可以分别具有相对于上水平接合侧404不同的间隔，使得不存在相对于上水平接合侧404具有相同的间隔的两个相对置的连接元件。

图8示出风能设备钢塔环区段的两个示例性实施方式的示意性三维视图。第一钢塔环区段500具有从上水平接合侧504延伸至下水平接合侧506的外壳区段502。类似于前述附图，在竖直接合侧上设置有竖直凸缘，在所述竖直凸缘上又构成有连接元件。

在第一钢塔环区段500上，在第一竖直凸缘和第二竖直凸缘的设置在相同的高度上的连接元件之间设置有承载梁，在所述承载梁上设置有线缆导体501。承载梁的设置尤其可以从第二钢塔环区段510的构成中获知，第二钢塔环区段以其外壳区段512同样从上水平接合侧514延伸至下水平结合侧516，并且在所述钢塔环区段的情况下，承载梁519从第一连接元件延伸至第二连接元件518。

图9示出塔的示例性实施方式的示意性三维视图。塔550具有总共八个钢塔环区段，所述八个钢塔环区段在竖直接合部551处以钢塔环区段的竖直接合侧彼此接合，并且在那里借助于钢塔环区段的竖直凸缘彼此紧固。此外，示出线缆导体501的设置，所述线缆导体借助于设置在连接元件553上的承载梁紧固。例如，其他承载梁设置在连接元件554上。此外，平台552也在水平方向上延伸。

在图10至图12中示出钢塔环区段600，所述钢塔环区段具有外壳区段612和在钢塔环区段600的第一竖直接合侧608上的第一竖直凸缘609。在图10至图12中的立体图选择成，使得可以看到上水平接合侧614。尤其可以从图10至图12获知凹部620，所述凹部在弯曲部段中优选地沿着弯曲线在外壳区段612与第一竖直凸缘609之间的过渡部中设置。在图12中示出用于制造具有外壳区段612和第一竖直凸缘609的钢塔环区段600的弯曲过程的原始材料。在外壳区段612与第一竖直凸缘609之间的将来弯曲区域中，在此设置有构成为接缝的凹部620，通过所述凹部，材料强度在弯曲区域中至少部段地减小。在图12中示出的实施变型方案中，所述第一竖直凸缘609在所示出的初始位置中以顺时针方向朝上弯曲。通过凹部620简化弯曲过程。在图11中示出的实施变型方案中，竖直凸缘609相对于外壳区段612以逆时针方向弯曲。凹部620是用于减小弯曲力的简单的且成本有利的可行方案，以便制造根据图10和图11的钢塔环区段600。

在图13中示出连接元件714、724的替选设置。外壳区段710、720设置形成风能设备塔部段700，其中所述外壳区段710、720借助于其竖直凸缘712、714在基本上竖直的接合部上彼此接合，并且在竖直的接合部上彼此连接。连接元件714从第一竖直凸缘712伸出，并且连接元件724从第二竖直凸缘714突出。第一竖直凸缘712和连接元件714与外壳区段710一起围成不同的角。因此，连接元件714不从外壳区段710在与竖直凸缘712相同的方向上延伸远离。连接元件724与此类似地设置。这种连接元件主要通过其他弯折尤其设置用于承载件支承机构，其中，连接元件相对于竖直凸缘的附加弯折是有利的。承载件支承机构构成和设置用于容纳承载件。承载件例如可以构成为梁元件。在承载件上，在塔的内部中可以设置平台。

图14和图15示出风能设备塔的示意性三维局部视图。塔800包括总共八个钢塔环区段，在八个钢塔环区段中，示出第一钢塔环区段810、第二钢塔环区段820、第三钢塔环区段830以及第四钢塔环区段840。在钢塔环区段810、820、830、840的上水平接合侧上分别设置有上水平凸缘812、822、832、842，所述上水平凸缘构成用于将钢塔环区段810、820、830、840与一个、两个或更多个竖直相邻的塔区段尤其钢塔环区段连接。第一钢塔环区段810和第二钢塔环区段820借助于连接板元件815彼此连接，其中，连接板元件815实施为成角度的板并且与第一钢塔环区段810和第二钢塔环区段820旋接。其他钢塔环区段类似地借助于连接板元件825、845连接。此外，塔800具有通过多个承载件852支撑的平台854。承载件852借助于第一承载件支承机构850和与所述第一承载件支承机构大约沿直径设置的第二承载件支承机构850紧固在塔800上。

图16示出另一风能设备塔的示例性实施方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和背向塔900的塔尖的下塔部段904。上塔部段902和下塔部段904在水平接合部905处彼此接合，并且在水平接合部905的区域中彼此连接。

上塔部段902包括具有第一竖直接合侧的第一钢塔环区段910和具有第二竖直接合侧的第二钢塔环区段920。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借助于其竖直接合侧在上竖直接合部915处彼此接合。

在第一钢塔环区段910上，在第一竖置接合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，在第二竖直接合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。贯穿开口尤其如此设置和构成，使得竖直凸缘912、922可以借助于紧固元件彼此连接。通过将竖直凸缘912、922彼此连接，也实现钢塔环区段910、920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以及以下描述的所有其他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尤其构成为连接板钢塔部段，其中，连接板钢塔部段的第一连接板钢塔环区段和第二连接板钢塔环区段以下称为第三钢塔环区段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分别借助于其竖直接合侧在下竖直接合部925上彼此接合。在下竖直接合部925上设置有与第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940连接的连接板元件906。尤其借助于紧固元件932、942实现连接，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尽可能小的选择。因此，第三钢塔环区段930和第四钢塔环区段940在下竖直接合部925上通过连接板元件906彼此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。

通过设置在竖直凸缘309、311、409、411上的连接元件212、214、230至246、312至318、432至450、554、453，降低风能设备塔550的质量以及用于制造和安装的成本。此外已经示出，在安装风能设备塔550时，通过连接元件212、214、230至246、312至件318、432至450、554、453提高工作安全性。一方面，降低成本，其方式是连接元件212、214、230至246、312至318、432至450、554、453已经可以在出厂时设置在竖直凸缘309、311、409、411上。此外，特别简化各个钢塔环区段200、220、300、400、500、510的安装，因为所述钢塔环区段没有遭受例如通过焊接引入的热量的翘曲。因此，安装对于在施工现场上的装配工简化，其中尤其不再必须将翘曲的钢塔环区段200、220、300、400、500、510彼此连接。此外，简化塔550或要竖立的塔内的最不同的功能元件的设置，使得同样可以减少安装时间。

附图标记

100 风能设备

102 塔

104 吊舱

106 转子

108 转子叶片

110 导流罩

200 钢塔环区段

202 外壳区段

204 上水平接合侧

206 下水平接合侧

208 第一竖直接合侧

210 第二竖直接合侧

212 第一连接元件

214 第二连接元件

220 钢塔环区段

222 外壳区段

224 上水平接合侧

226 下水平接合侧

228 第一竖直接合侧

230 第二竖直接合侧

232 第一连接元件

234 第二连接元件

236 第三连接元件

238 第四连接元件

240 第五连接元件

242 第六连接元件

244 第七连接元件

246 第八连接元件

300 钢塔环区段

302 外壳区段

304 上水平接合侧

308 第一竖直接合侧

309 第一竖直凸缘

310 第二竖直接合侧

311 第二竖直凸缘

312 第一连接元件

314 第二连接元件

316 第三连接元件

318 第四连接元件

400 钢塔环区段

402 外壳区段

404 上水平接合侧

405 上水平凸缘

406 下水平接合侧

407 下水平凸缘

408 第一竖直接合侧

409 第一竖直凸缘

410 第二竖直接合侧

411 第二竖直凸缘

432 第一连接元件

434 第二连接元件

436 第三连接元件

438 第四连接元件

440 第五连接元件

442 第六连接元件

444 第七连接元件

446 第八连接元件

448 第九连接元件

450 第十连接元件

500 第一钢塔环区段

501 线缆导体

502 外壳区段

504 上水平接合侧

506 下水平接合侧

510 第二钢塔环区段

512 外壳区段

514 上水平接合侧

516 下水平接合侧

518 连接元件

519 承载梁

550 塔

551 竖直接合部

552 平台

553 连接元件

554 连接元件

600 钢塔环区段

608 第一竖直接合

609 第一竖直凸缘

612 外壳区段

614 上水平接合侧

620 凹部

700 风能设备塔区段

710、720 外壳区段

712、722 竖直凸缘

714、724 连接元件

800 塔

810 第一钢塔环区段

812 第一上水平凸缘

815 第一连接板元件

820 第二钢塔环区段

822 第二上水平凸缘

825 第二连接板元件

830 第三钢塔环区段

832 第三上水平凸缘

840 第四钢塔环区段

842 第四上水平凸缘

845 第四连接板元件

850 第一承载件支承机构

851 第二承载件支承机构

852 承载件

854 平台

900 塔

902 上塔部段

904 下塔部段

905 水平接合部

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 上竖直接合部

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 下竖直接合部

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

H 区段高度

D 区段厚度

R 环方向

Claims (15)

1.一种用于风能设备塔的风能设备钢塔环区段，所述风能设备钢塔环区段包括：

-具有在区段高度、区段环方向和区段厚度的方向上延伸的外壳区段，所述外壳区段具有：

○第一水平接合侧和第二水平接合侧，

○第一竖直接合侧和第二竖直接合侧，

-其中，在所述第一竖直接合侧上设置有第一竖直凸缘，和/或在所述第二竖直接合侧上设置有第二竖直凸缘，其中，所述第一竖直凸缘和/或所述第二竖直凸缘与所述外壳区段围成角，

-其中，在所述第一竖直凸缘和/或在所述第二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，所述连接元件从所述第一竖直凸缘和/或所述第二竖直凸缘伸出。

2.根据前一项权利要求所述的风能设备钢塔环区段，其中，

-所述第一竖直凸缘和/或所述第二垂直凸缘以及所述连接元件与所述外壳区段围成相同的角，和/或

-所述连接元件与所述外壳区段围成连接角，所述连接角不同于所述第一竖直凸缘和/或所述第二竖直凸缘与所述外壳区段围成的凸缘角。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中，

-所述连接元件在连接高度、连接宽度和连接厚度的方向上延伸，和/或

-所述连接元件通过在所述连接高度和所述连接宽度的方向上的延伸而具有基本上面式的延伸部，

-其中优选地，所述面式的延伸部基本上是矩形的。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中

-所述连接元件在连接高度的方向上的延伸比所述外壳区段在区段高度的方向上的延伸小多倍，并且

-优选地，所述连接元件在所述连接高度的方向上的延伸小于所述外壳区段在区段高度的方向上的延伸的20％、和/或15％、和/或10％、和/或5％、和/或2％、和/或1％、和/或0.1％。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中，所述连接元件的面式的延伸部具有面法线，其中，所述面法线在区段高度和/或区段环方向的方向上定向和/或在区段厚度的方向上定向。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中，所述连接厚度和凸缘厚度具有相同的尺寸。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其包括第一连接元件和第二连接元件，其中，

-所述第一连接元件设置在所述第一竖直凸缘上，并且所述第二连接元件设置在所述第二竖直凸缘上，其中，

-所述第一连接元件和所述第二连接元件具有相对于所述第一水平接合侧和/或所述第二水平接合侧相同的间隔。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其包括第三连接元件和第四连接元件，其中，

-所述第一连接元件的和所述第二连接元件的面式的延伸部的面积大于所述第三连接元件的和所述第四连接元件的面式的延伸部的面积的大小的两倍，和/或

-所述第一连接元件和所述第三连接元件设置在所述第一竖直凸缘上，并且所述第二连接元件和所述第四连接元件设置在所述第二竖直凸缘上。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中，-所述外壳区段和所述第一竖直凸缘一件式构成，和/或所述外壳区段和所述第二竖直凸缘一件式构成。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的风能设备钢塔环区段，其中

-所述外壳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所述区段高度定向，并且

-所述部分环形的横截面具有部分圆形的走向，和/或

-所述部分环形的横截面通过两个或更多个直线部段构成，其中，所述两个或更多个直线部段彼此成角度地设置。

11.一种风能设备塔部段，其包括

-至少一个根据权利要求1至10中至少一项所述的第一风能设备钢塔环区段以及根据权利要求1至10中至少一项所述的第二风能设备钢塔环区段，

-其中，所述第一风能设备钢塔环区段和所述第二风能设备钢塔环区段在至少一个基本上竖直的接合部上借助于竖直凸缘彼此接合，并且

-其中，所述第一风能设备钢塔环区段和所述第二风能设备钢塔环区段在至少一个基本上竖直的接合部上彼此连接。

12.一种风能设备塔，其包括两个或更多个彼此上下设置的根据前一权利要求所述的风能设备塔部段。

13.一种风能设备，其包括根据前一项权利要求所述的风能设备塔。

14.一种用于制造风能设备塔部段尤其根据权利要求11所述的风能设备塔部段的方法，所述方法包括：

-提供至少第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段、尤其根据权利要求1至10中至少一项所述的第一风能设备钢塔环区段和第二风能设备钢塔环区段，

-将所述第一风能设备钢塔环区段和所述第二风能设备钢塔环区段借助于所述竖直接合侧中的各一个竖直接合侧设置在至少一个竖直接合部上，

-通过紧固两个相邻的竖直凸缘，将所述第一风能设备钢塔环区段和所述第二风能设备钢塔环区段在所述至少一个竖直接合部上连接。

15.根据前一项权利要求所述的方法，所述方法包括

-将功能元件、例如承载单元设置在至少一个连接元件上。

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