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Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für strangförmige Funktionselemente wie Kabel oder Leitungen, insbesondere bei Windkraftanlagen, mit einem Grundkörper, der Strangdurchführungen aufweist, die entlang gedachter Bogenlinien, vorzugsweise in Form zumindest eines Teils eines Kreisbogens, angeordnet sind und zum Einlegen von Funktionselementen eine durch eine Abdeckeinrichtung verschließbare, außenliegende Öffnung besitzen, wobei der Grundkörper aus zumindest zwei Sektorelementen gebildet ist, die jedes zumindest eine Strangdurchführung aufweisen und an zumindest einer Verbindungsstelle miteinander koppelbar sind, und wobei an zumindest einer Seite der Sektorelemente mindestens ein Halteteil vorgesehen ist, über das, unter Freilassung des Zugangs zu den jeweiligen Strangdurchführungen, eine feste Verbindung zwischen benachbarten Sektorelementen herstellbar ist.
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Bei Windkraftanlagen kann das auf dem Turm drehbar angeordnete Maschinenhaus, das Generatoreinrichtungen mit den zugehörigen Aggregaten enthält, im Betrieb bis zu drei Umdrehungen ausführen, bevor das Maschinenhaus zurückgesteuert wird. Strangförmige betriebliche Funktionselemente, wie Kabel zur Abfuhr erzeugter Energie sowie zur Steuerung, Betriebsüberwachung, Kommunikation und dergleichen sowie Schlauchleitungen und dergleichen, die durch den Turm ins Maschinenhaus führen, müssen daher insbesondere in dem aus dem Maschinenhaus in den Turm hängenden Bereich in geordneter Weise positioniert und fixiert werden. Dabei müssen, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, die Kabel und dergleichen in der in den Turm hängenden Schlaufe derart auf Distanz gehalten werden, dass sie bei Drehbewegungen nicht aneinander scheuern. Das Dokument
DE 10 2010 032 687 A1 offenbart ein für diesen Einsatzzweck vorgesehenes Befestigungssystem.
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Die
DE 10 2011 076 941 A1 beschreibt einen Turm für eine Windturbine und eine Kabelführung für einen Turm mit einer Führungsvorrichtung zur zumindest teilweisen Festlegung des Bereichs eines Kabelbündels an dem Turm, wobei die Führungsvorrichtung das Kabelbündel in Radialrichtung und in Umfangsrichtung in dem Turm abstützt. Die Führungsvorrichtung umgreift das Kabelbündel und weist eine relativ zu der Turminnenseite in Axialrichtung über ein Schwenk-Auflager verschwenkbare Einheit auf, mit welcher das Kabelbündel relativ zu dieser Einheit über ein weiteres Schwenklager verbunden ist. Dadurch kann ein Bereich des Kabelbündels in Axialrichtung gegenüber dem Turm verschoben werden. In Umfangs- und Radialrichtung ist das Kabelbündel jedoch gegenüber dem Turm im Wesentlichen festgelegt. Somit bewirkt die Führungsvorrichtung, dass eine axiale Verschiebung des Kabelbündels, insbesondere des unteren Bereichs des Kabelbündels, durch die Kabelführung ermöglicht wird und gleichzeitig immer eine definierte Position des Kabelbündels und eine definierte Konfiguration der einzelnen Kabel des Kabelbündels sichergestellt ist. Die Kabelführung lässt aber noch Wünsche hinsichtlich eines einfachen Aufbaus und einer einfachen Montage offen.
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Bei der bei modernen Windkraftanlagen gegebenen größeren Anzahl von strangförmigen Funktionselementen, die in den Strangdurchführungen eines betreffenden Grundkörpers aufzunehmen sind, ergeben sich für die in Frage kommenden Grundkörper beträchtliche Abmessungen. Hieraus resultieren regelmäßig bei den in Frage kommenden Fertigungsverfahren, wie Pressformen oder Spritzgießen aus Kunststoffen oder Metalllegierungen, hohe Herstellungskosten für die Fertigung entsprechend großformatiger Bauteile. Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Befestigungssystem der betrachteten Art zur Verfügung zu stellen, das eine kostengünstige Fertigung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Befestigungssystem gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung dadurch, dass das jeweilige Halteteil die Form einer Platte mit von einem Zentralteil sternartig ausgehenden Befestigungsarmen besitzt, die Befestigungsstellen für die Verbindung mit einem zugeordneten Sektorelement bilden.
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Es ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus zumindest zwei Sektorelementen gebildet ist, die jedes zumindest eine Strangdurchführung aufweisen und an zumindest einer Verbindungsstelle miteinander koppelbar sind, wobei an zumindest einer Seite der Sektorelemente mindestens ein Halteteil vorgesehen ist, über das, unter Freilassung des Zugangs zu den jeweiligen Strangdurchführungen, eine feste Verbindung zwischen benachbarten Sektorelementen herstellbar ist.
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Dadurch, dass ein Grundkörper vorgesehen ist, der aus Sektorelementen zusammengesetzt ist, entfällt die Notwendigkeit, den Grundkörper in Form eines Bauteils für größere Abmessungen herzustellen, wie dies beim Stand der Technik ein großes Werkzeug und eine entsprechend große Spritzgussmaschine erforderlich macht. Stattdessen vereinfacht und verbilligt sich die Herstellung durch den Einsatz kleinerer Maschineneinheiten. Dadurch, dass außerdem an zumindest einer Außenseite der Sektorelemente eine gegenseitige Versteifung vorgesehen ist, die durch mindestens ein Halteteil gebildet ist, das an der Außenseite benachbarter Sektorelemente eine feste Verbindung zwischen diesen herstellt, ist zudem eine besonders hohe Strukturfestigkeit des Systems erreicht, wie sie für den vorgesehenen Einsatzzweck zu fordern ist.
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Durch die seitliche Verbindung benachbarter Sektorelemente über ein jeweiliges Halteteil eröffnet sich zudem die vorteilhafte Möglichkeit, die Verbindungsstelle, an der die Sektorelemente miteinander gekoppelt sind, konstruktiv einfach auszubilden, beispielsweise in Form einer Gelenkstelle. Zusätzlich zu seiner Funktion als Versteifung oder Verstrebung kann das jeweilige Halteteil für die Sektorelemente eine relative Schwenkstellung vorgeben. Bei einem Grundkörper in der Form eines Ring- oder Sternkörpers lassen sich so mit Hilfe des jeweiligen Halteteils benachbarte Sektorelemente in eine gewünschte gegenseitige Neigung um die gelenkige Verbindungsstelle einstellen, so dass am Umfang des Sternkörpers Lücken zwischen Sektorelementen gebildet sind.
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Durch gleich ausgebildete Sektorelemente lässt sich in rationeller Weise im Wesentlichen der gesamte Sternkörper aus Gleichteilen ausbilden.
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In besonders vorteilhafter Weise können an jeder Seite der Sektorelemente je ein Halteteil vorgesehen sein, die beispielsweise an einem Grundkörper in Form eines Sternkörpers angebracht sind, der drei Sektorelemente mit je zwei Strangdurchführungen aufweist.
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Hinsichtlich der Kopplung der Sektorelemente aneinander kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Sektorelemente, bezogen auf die Ringform des Sternkörpers, an radial innen liegenden, aneinandergrenzenden Randteilen gekoppelt sind, von denen ausgehend, radial nach außen sich erweiternde Lücken zwischen den Sektorelementen gebildet sind.
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Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die als Halteteil vorgesehene Platte mit Vorteil so gestaltet sein, dass sie zusätzlich zu den sternartigen Befestigungsarmen weitere sternartige Deckarme aufweist, die an den Rändern der die Strangdurchführungen seitlich begrenzenden Wände der Sektorelemente anliegen und die Lücke zwischen diesen teilweise bedecken.
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Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist an beiden Seiten der Sektorelemente je eine Platte vorgesehen, die gleich ausgebildet sind.
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Hinsichtlich der durch das jeweilige Halteteil gebildeten festen Verbindung benachbarter Sektorelemente kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die Befestigungsarme der jeweiligen Platte auf das zwischen den Strangdurchführungen der Sektorelemente befindliche Zwischenteil ausrichtbar sind, in dem sich ein Durchgang zur Bildung einer Verschraubung zwischen Befestigungsarm und Sektorelement befindet.
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Die Strangdurchführungen der Sektorelemente können Aufnahmeräume in Form von trogartigen Mulden aufweisen, wobei die Abdeckeinrichtung für die Aufnahmeräume Haltekörper aufweist, die zur Vorfixierung von in die Strangdurchführungen eingelegten Funktionselementen an der Öffnung der jeweiligen Aufnahmeräume mit dem betreffenden Sektorelement verrastbar sind.
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Mit besonderem Vorteil weist die Abdeckeinrichtung ein den Sternkörper umfassendes Spannband auf, vorzugsweise in Form eines Stahlbandes, das mittels eines Spannschlosses spannbar ist.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Befestigungssystems;
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2 eine perspektivische Schrägansicht des Ausführungsbeispiels;
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3 eine Explosionszeichnung des Ausführungsbeispiels in perspektivischer Schrägansicht;
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4 eine in größerem Maßstab gezeichnete Seitenansicht eines einzelnen Sektorelements des Ausführungsbeispiels;
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5 eine vergrößert gezeichnete Teildarstellung lediglich des in
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2 mit einem strichpunktiert gekennzeichneten Kreis bezeichneten Teilbezirks; und
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6 einen vergrößerten Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie VI-VI von 1.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist ein Grundkörper in Form eines Sternkörpers 1 vorgesehen, der aus drei Sektorelementen 3 zusammengesetzt ist, deren Ausbildung am deutlichsten aus den 3 und 4 ersichtlich ist. Die Sektorelemente 3 sind aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial pressgeformt, jeweils gleich ausgebildet und weisen jeweils zwei Strangdurchführungen 5 auf, die für die Aufnahme einzulegender Funktionselemente jeweils einen Aufnahmeraum 7 in Form einer trogartigen Mulde aufweisen, die, einer V-Form ähnlich, einen schmäleren Muldengrund 9 (4) und eine äußere größere Öffnung 11 besitzen. Die Öffnungen 11 liegen auf einer gedachten Kreisbogenlinie, entsprechend dem kreisbogenförmigen Umfang des aus den Sektorelementen 3 zusammengesetzten Sternkörpers 1. Dementsprechend sind die Sektorelemente 3 bogenförmig ausgebildet, mit Außenflächen 13, die sich an die Ränder der Öffnungen 11 anschließen und Teile eines Kreiszylinders bilden. An der dem Muldengrund 9 der Aufnahmeräume 7 benachbarten inneren Ende sind die Sektorelemente 3 durch eine entsprechend bogenförmig verlaufende Wand 15 begrenzt. Von dieser Wand 15 ausgehend erstrecken sich zwischen den Aufnahmeräumen 7 ein zentrales Zwischenteil 17 bis zur äußeren Außenfläche 13 sowie äußere Seitenteile 19, die durch gerade, äußere Seitenwände 21 begrenzt sind. An die Enden der bogenförmigen Wand 15 angeformte Augen bilden Verbindungsstellen 23, an denen Sektorelemente 3, die in dem Sternkörper 1 zueinander benachbart sind, miteinander kuppelbar sind.
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Die die Sektorelemente 3 seitlich begrenzenden Seitenwände 21 verlaufen im rechten Winkel zueinander. Die Sektorelemente 3 bilden somit jeweils einen Quadrant eines vollen Kreisgebildes. Wenn an den Verbindungsstellen 23 jeweils drei Sektorelemente 3 miteinander gekoppelt sind, also nur drei statt vier Quadranten vorhanden sind, sind zwischen benachbarten Sektorelementen 3 im gebildeten Sternkörper 1 Lücken 25 gebildet. Der gebildete Sternkörper 1 besitzt so mit den drei Sektorelementen 3 sechs Strangdurchführungen 5 mit drei Lücken 25 zwischen benachbarten Sektorelementen 3.
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Für eine Verstärkung und Versteifung der so gebildeten Sternstruktur ist an den beiden, eine radiale Ebene definierenden Seiten des Sternkörpers 1 ein Halteteil in Form einer metallischen Platte 27, vorzugsweise aus einem Stahlblech, angebracht. Die Platte 27 ist sternförmig gestaltet, mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 29, die, wenn die Platte 27 am Sternkörper 1 angebracht ist (1 und 2), die Wände 15 der Sektorelemente 3 umringt. Von der zentralen Öffnung 29 ausgehend weist die Platte 27 Befestigungsarme 31 auf, die sternartig, im Winkel von jeweils 120° zueinander versetzt, radial nach außen verlaufen und Befestigungsstellen 33 zur Bildung einer festen Verbindung mit jeweils einem Sektorelement 3 bilden.
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Zwischen den Befestigungsarmen 31 weisen die sternförmigen Platten 27 Deckarme 35 auf, die sich ebenfalls radial erstrecken. Im am Sternkörper 1 angebrachten Zustand sind die Befestigungsarme 31 auf jeweils ein Zwischenteil 17 eines Sektorelements 3 ausgerichtet, während die Deckarme 35 auf die Lücken 25 zwischen den Sektorelemente 3 ausgerichtet sind. Dabei liegen die Deckarme 35 auf den Seitenrändern der Seitenwände 21 der Sektorelemente 3 auf und bedecken einen Teil der jeweiligen Lücke 25.
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In der 1 ist einer der Deckarme 35 mit einem Ausbruch 37 versehen, um die Kopplung aneinandergrenzender Sektorelemente 3 an den Verbindungsstellen 23 (4), beispielsweise mit einer Schraube 39, zu verdeutlichen (die übrigen Verbindungsstellen 23 sind durch die Platte 27 verdeckt). Für die Bildung der festen Verbindung zwischen den Befestigungsarmen 31 der Platte 27 und den Sektorelementen 3 ist im Zwischenteil 17 der Sektorelemente 3 ein Durchgang 41 zur Bildung einer Verschraubung vorgesehen. Wie am deutlichsten aus 3, 5 und 6 zu ersehen ist, ist hierfür jeweils eine Innensechskantschraube 43 vorgesehen, die eine im Durchgang 41 des Sektorelements 3 sitzende Metallhülse 45 durchgreift und eine Mutter 47 aufweist.
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Für den Verschluss der Öffnungen
11 der Strangdurchführungen
5 ist jeweils ein Haltekörper
49 vorgesehen, an dem eine nur in
3 bezifferte Gelenkgabel
50 angeformt ist, die an einer Gelenkstelle
51 an der Öffnung
11 der Strangführungen
5 schwenkbar mittels eines Scharnierstiftes
52 (
3) angelenkt ist. Die Haltekörper
49 sind dadurch so angelenkt, dass sie aus einer die Öffnungen
11 freigebenden Schwenkstellung in eine Schließstellung schwenkbar sind, in der sie, wie am besten aus
1 und
2 zu ersehen ist, die Öffnungen
11 der Strangdurchführungen
5 verschließen. An der der Gelenkgabel
50 entgegengesetzten Seite weisen die Haltekörper
49 federnde Rastzungen
53 auf, mit denen die Haltekörper
49 in der Schließstellung am Öffnungsrand der Strangführungen
5 verrastbar sind. Diese Verrastung in der Schließstellung ermöglicht eine Vorfixierung von in die Strangdurchführungen
5 eingelegter Funktionselemente, bevor diese im fertig montierten Zustand in den Aufnahmeräumen
7 der Strangdurchführungen
5 endgültig festgelegt werden, indem ein Spannband
55 über die Oberseite der Haltekörper
49 und die Außenflächen
13 der Sektorelemente
3 gespannt wird. Das durch ein Stahlband gebildete Spannband
55 ist mittels eines Spannschlosses
57 spannbar. Die Haltekörper
49 weisen, wie dies aus dem oben erwähnten Dokument
DE 10 2010 032 687 A1 bekannt ist, federbelastete, bewegliche Druckkörper
59 auf, die die vom Spannband
55 erzeugte Spannkraft federnachgiebig auf die in den Strangdurchführungen
5 eingelegten Funktionselemente, wie Kabel oder Kabelbündel
61, federnachgiebig übertragen.
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Bei der Darstellung von 1 ist beispielhaft in vier der Strangdurchführungen 5 jeweils ein Kabelbündel 61 eingesetzt. Eine weitere Strangdurchführung 5 ist leer gelassen. In der sechsten Strangdurchführung 5 ist beispielhaft ein Adapterstück 63 eingesetzt, das den Aufnahmeraum 7 bis auf zwei kleinere, unterschiedlich geformte und dimensionierte Aufnahmeräume 65, 67 einnimmt, die für Funktionselemente kleinerer Durchmesser vorgesehen sind, wie Steuerleitungen, Steuerkabel oder dergleichen. In 2 sind sämtliche Strangdurchführungen 5 mit Ausnahme einer im Leerzustand dargestellt, wobei wiederum in der einen Strangdurchführung 5 ein Adapterstück 63 eingesetzt ist.
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Dadurch ist ein Befestigungssystem realisiert, bei dem Sternkörper 1 in der Art eines Distanzhalters für eine aus dem Maschinenhaus in den Turm hängende Schlaufe aus Kabeln und/oder Leitungen als Schlaufenbildner dienen können, die bei Drehbewegungen das Scheuern der Kabel oder Leitungen verhindern. Im Übrigen können mit dem Befestigungssystem auch innerhalb des segmentartigen Turmaufbaus die Kabel oder Leitungen sicher geführt und festgelegt werden, was eine enorme Erleichterung beim Aufbau dahingehender Türme darstellt.
