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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Turmfuβringanordnung, die in der Lage ist, einen Turm einer Windkraftanlage an einem Fundament zu befestigen, und insbesondere eine lösbare Turmfuβringanordnung.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Im Allgemeinen umfasst eine Windkraftanlage einen Turm, eine auf dem Turm montierte Gondel und einen an der Gondel montierten Rotor. Der Rotor weist typischerweise eine drehbare Nabe und mehrere Rotorblätter auf, die an der Nabe angekoppelt sind und sich von der Nabe nach außen erstrecken. Die Rotorblätter können jeweils um die Nabe verteilt sein, um ein Drehen des Rotors zu unterstützen und zu ermöglichen, dass kinetische Energie des Windes in nutzbare mechanische Energie und anschlieβend in elektrische Energie überführt wird.
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Der Turm umfasst typischerweise ein Fußteil und ein Oberteil. Das Fußteil des Turms ist an einem Fundament befestigt. Das Fundament kann ein(e) Betonfundament(platte), ein kurzes, mastartiges Fundament, ein Pfahlgründungsfundament oder jedes andere geeignete Fundament sein, das in der Lage ist, die durch Wind, Turbinenbetrieb und Schwerkräfte erzeugten Belastungen unter Verwendung eines Ankerkäfigs abzustützen. Eine typische Schnittstelle zwischen dem Turmfuβabschnitt und einem Ankerkäfigfundament weist einen unteren T-Flansch auf, der an einem Turmfußadapter oder einer einem Türbereich befestigt ist.
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Aufgrund hoher Transport- und Fertigungskosten werden der Turmfußadapter und der Türbereich jedoch untragbar teuer. Der untere T-Flansch muss beispielsweise an den Turmfußadapter und/oder den Türbereich angeschweißt werden, was eine Schweißzertifizierung erfordert. Schweißnahtermüdung ist ein kritischer Faktor und trägt zu erhöhten Fertigungskosten bei. Des Weiteren erhöht der T-Flansch des Turmfußadapters oder der Türbereich die Transportkosten, da er die Höchstgrenzen der Transportabmessungen überschreitet und die zur Verfügung stehenden Verkehrswege einschränkt. Außerdem erhöht der Turmfußadapter die Fertigungskosten aufgrund des zusätzlichen Paares von L-Flanschen, das erforderlich ist, um den Turmfußadapter am Fußteil des Turms zu befestigen.
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Durch Wegfall des Turmfußadapters und des Türbereichs, wobei die Notwendigkeit des geschweißten T-Flansches entfällt, kann der Außendurchmesser des Turms auf die Transport-Höchstgrenze maximiert werden. Der Wegfall des Turmfußadapters oder des Türbereichs erlaubt weiterhin, dass sich die Turmeingangstür auf einer niedrigeren Höhe oberhalb des Fundaments befinden kann, wobei durch äußere Treppen und Aufbauten verursachte Kosten eingespart werden. Außerdem würde sich der Raum innerhalb des Turms, wo sich normalerweise das zusätzliche L-Flanschpaar befindet, durch die Entfernung des Turmfußadapters vergrößern, was einen besseren Zugang zu Wartungseinrichtungen und elektrischen Einrichtungen ermöglicht.
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Demzufolge wäre eine Windkraftanlage mit einer verbesserten Schnittstelle zwischen dem Fußteil des Turm und dem Fundament im Stand der Technik wünschenswert. Beispielsweise wäre es vorteilhaft, den Turmfußadapter oder den T-Flansch des Türbereichs durch eine lösbare Turmfußringanordnung zu ersetzen. Die vorliegende Erfindung offenbart deshalb eine lösbare Turmfußringanordnung, die den L-Flansch des Fußteils des Turms an einem Fundament befestigt, und die die Notwendigkeit eines geschweißten T-Flansches und eines zusätzlichen L-Flanschpaares des Turms eliminiert.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Aspekte und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt oder sind durch die Beschreibung nahegelegt oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden.
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In einer Ausführungsform ist eine Turmfußringanordnung zum Befestigen eines Turms einer Windkraftanlage an einem Fundament offenbart. Die Turmfußringanordnung umfasst zwei Ringe: einen lösbaren Oberring und einen lösbaren Unterring. Der Oberring ist mit dem Turm der Windkraftanlage verbindbar. Der Unterring weist mehrere, um ein offenes Zentrum umlaufend verteilte Mulden auf. Die Mulden verlaufen radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines äußeren umlaufenden Bands des Unterrings. Die Mulden weisen jeweils ein geschlossenes äußeres, durch das Band begrenztes Ende auf. Die Mulden ermöglichen einen einfachen Zugang für Installationen aus dem Inneren des Turms. In einer Ausführungsform sind die Mulden beispielsweise aus dem Unterring ausgefräst. Die Breite zwischen den äußeren Enden der Mulden und dem äußeren Durchmesser des Rings (z.B. die Breite des umlaufenden Bands) kann variieren. Die Breite kann beispielsweise gleich groß oder kleiner sein als die Länge einer Mulde.
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Die mehreren Mulden können jede geeignete Form aufweisen, einschließlich einer U-Form, einer quadratischen, kreisrunden, rechteckigen, vierseitigen, trapezförmigen oder ähnlichen Form.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Turmfußringanordnung zum Befestigen eines Turms einer Windkraftanlage an einem Fundament drei Ringe (einen lösbaren Oberring, einen lösbaren Mittenring und einen lösbaren Unterring). In der Ausführungsform der drei Ringe ist der Oberring mit einem Windkraftanlagenturm verbindbar. Der Mittenring hat ein offenes Zentrum und ist zwischen dem Oberring und dem Unterring angeordnet. Der Mittenring weist mehrere um das offene Zentrum umlaufend verteilte Durchbrüche auf. Die Durchbrüche verlaufen radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines Außendurchmessers des Mittenrings. Jeder Durchbruch hat ein geschlossenes äußeres Ende, das durch ein umlaufendes Band begrenzt wird, das den Außendurchmesser des Mittenrings und den Außendurchmesser des Durchbruchs begrenzt. Die Breite zwischen jeweils dem äußeren Ende der Mulde und dem Außendurchmesser (z.B. der Breite des umlaufenden Bands) kann variieren. Die Breite kann beispielsweise gleich groß oder kleiner sein als die Länge eines Durchbruchs. In anderen Ausführungsformen kann die Breite größer sein als die Länge eines Durchbruchs. Die mehreren Durchbrüche können eine beliebige der folgenden Formen aufweisen, einschließlich einer U-Form, einer quadratischen, kreisrunden, dreieckigen, rechteckigen, vierseitigen, trapezförmigen oder ähnlichen Form. Der Mittenring und der Unterring können aus demselben Plattenmaterial gefertigt werden; die mehreren Durchbrüche können somit aus dem Mittenring ausgearbeitet werden, ohne die mehreren Mulden in dem Unterring ausfräsen zu müssen. Im zusammengebauten Zustand erlauben die Zweifachring- und die Dreifachring-Ausführung Zugang für Installation und Wartung vom Innern des Turms, entweder durch die Durchbrüche des Mittenrings oder den Mulden des Unterrings.
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In einer anderen Ausführungsform ist eine Windkraftanlage mit einer Gondel, einem Turm mit einem Oberteil und einem Fußteil und mit einer Turmfußringanordnung mit einer lösbaren Zweifachring- oder Dreifachring-Ausführung offenbart. Die Fußringanordnung kann einer der oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechen.
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Aspekte der Erfindung
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Ein Aspekt der Erfindung ist eine Turmfußringanordnung zum Befestigen eines Windkraftanlagenturms an einem Fundament, umfassend:
einen Oberring, der zum Befestigen eines Windkraftanlagenturms ausgestaltet ist; und
einem Unterring mit einem offenen Zentrum, wobei der Unterring weiter mehrere radial ausgerichtete, um das offene Zentrum umlaufend verteilte Mulden umfasst, die jeweils ein äußeres Ende aufweisen, wobei der Oberring und der Unterring voneinander lösbar sind und die Turmfußringanordnung mit dem Fundament verbindbar ist.
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Die mehreren Mulden können sich radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines Außendurchmessers des Unterrings erstrecken, wobei das äußere Ende der Mulden jeweils von dem Außendurchmesser des Unterrings um eine definierte Breite um den Umfang des Unterrings herum versetzt ist.
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Die mehreren Mulden haben eine der folgenden Formen: eine U-Form, eine quadratische, kreisrunde, dreieckige, vierseitige oder trapezförmige Form.
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Der Durchmesser der Turmfußringanordnung kann weiter sein als ein Durchmesser des Windkraftanlagenturms.
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Der Oberring kann des Weiteren mehrere Öffnungen umfassen und der Unterring kann des Weiteren mehrere Öffnungen umfassen, und die Öffnungen im Oberring können mit den Öffnungen im Unterring fluchten, wenn die Turmfußringanordnung montiert ist.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ist eine Turmfußringanordnung zum Befestigen eines Windkraftanlagenturms an einem Fundament, umfassend:
einen Oberring, der zum Verbinden mit einem Windkraftanlagenturm ausgestaltet ist;
einen Mittenring mit einem offenen Zentrum, wobei der Mittenring mehrere um das offene Zentrum umlaufend verteilte Durchbrüche umfasst, die mehreren Durchbrüche radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines Außendurchmessers des Mittenrings verlaufen, und die Durchbrüche jeweils ein äußeres Ende umfassen, das von dem Außendurchmesser des Mittenrings versetzt ist; und
einen Unterring; und
wobei der Mittenring zwischen dem Oberring und dem Unterring angekoppelt ist, und wobei der Oberring, der Mittenring und der Unterring voneinander lösbar sind.
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Die mehreren Durchbrüche haben wiederum eine der folgenden Formen: eine U-Form, eine quadratische, kreisrunde, dreieckige, vierseitige oder trapezförmige Form. Auch der Durchmesser der Turmfußringanordnung kann weiter sein als ein Durchmesser des Windkraftanlagenturms. Der Oberring einer der vorgenannten Ausführungsformen kann des Weiteren mehrere Öffnungen umfassen und der Unterring kann des Weiteren mehrere Öffnungen umfassen, und die Öffnungen im Oberring können mit den Öffnungen im Unterring fluchten, wenn die Turmfußringanordnung montiert ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Windkraftanlage, umfassend:
eine Gondel;
einen Turm, der ein Oberteil und ein Fußteil umfasst; und
eine Turmfußringanordnung, umfassend einen Oberring, der mit dem Fußteil des Turm verbunden ist; und einen Unterring, der ein offenes Zentrum aufweist; wobei der Oberring und der Unterring voneinander lösbar sind, und die Turmfußringanordnung ist mit dem Fundament verbindbar.
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Bei der Windkraftanlage kann der Unterring mehrere umlaufend um das offene Zentrum verteilte Mulden umfassen, wobei die mehreren Mulden radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines Außendurchmessers des Unterrings verlaufen und die Mulden jeweils ein äußeres Ende umfassen, das von dem Außendurchmesser des Unterrings um eine definierte Breite um den Umfang des Unterrings herum versetzt ist.
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Die Turmfußringanordnung kann einen lösbaren Mittenring mit einem offenen Zentrum umfassen. Der Mittenring kann mehrere umlaufend um das offene Zentrum des Mittenrings verteilte Durchbrüche umfassen, wobei die mehreren Durchbrüche radial von dem offenen Zentrum in Richtung eines Außendurchmessers des Mittenrings verlaufen können, und die Durchbrüche jeweils ein äußeres Ende umfassen können, das von dem Außendurchmesser des Mittenrings um eine definierte Breite um den Umfang des Unterrings herum versetzt ist.
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Der Fußteil des Turms kann einen mit dem Oberring der Turmfußringanordnung verbundenen L-Flansch umfassen.
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Der Durchmesser der Turmfußringanordnung der Windkraftanlage kann weiter sein als der Durchmesser des Turms.
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Es versteht sich, dass jede hierin offenbarte Turmfußringanordnung des Weiteren mehrere Öffnungen für verschiedene Funktionen enthalten kann. Die mehreren Öffnungen können beispielsweise Ankerbolzenlöcher, Verbindungsbolzenlöcher, Schraubenlöcher oder eine beliebigen Kombination daraus sein. Die Ankerbolzenlöcher, Verbindungsbolzenlöcher und Schraubenlöcher können sich am Oberring, Mittenring, Unterring oder einer beliebigen Kombination daraus befinden. Die Öffnungen des Oberrings sind so ausgeführt, dass sie mit den Öffnungen des Mittenrings und des Unterrings fluchten, wenn die Turmfußringanordnung montiert ist. Die mehreren Öffnungen können in jeder Anordnung vorliegen, die geeignet ist, um eine Abstützung zwischen dem Windkraftanlagenturm und dem Fundament bereitzustellen.
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Es versteht sich weiterhin, dass der Durchmesser der hierin offenbarten Turmfußringanordnung weiter sein kann als der Durchmesser des Windkraftanlagenturms. Außerdem kann der Fußteil des Turms einen L-Flansch aufweisen, der mit dem Oberring der Turmfußringanordnung verbindbar ist.
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche. Die begleitenden Zeichnungen, die in diese Patentschrift aufgenommen sind und einen Bestandteil davon darstellen, erläutern Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Grundsätze der Erfindung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine vollständige und befähigende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich deren beste Ausführungsform, abgezielt auf einen Durchschnittsfachmann, ist in der Patentschrift dargelegt, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht, in welchen zeigen:
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1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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2 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Turmfußringanordnung dar, die einen Windkraftanlagenturm an einem Fundament gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt;
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3A stellt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Turmfußringanordnung dar, die zwischen einem Windkraftanlagenturm und einem Fundament gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt ist;
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3B stellt eine Schnittansicht der 3A im Schnitt A-A gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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3C stellt eine Schnittansicht von 3A im Schnitt B-B gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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4 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Turmfußringanordnung dar, die einen Windkraftanlagenturm an einem Fundament gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt;
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5A stellt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Turmfußringanordnung dar, die zwischen einem Windkraftanlagenturm und einem Fundament gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt ist;
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5B stellt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Turmfußringanordnung dar, die zwischen einem Windkraftanlagenturm und einem Fundament gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt ist;
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6 stellt eine Draufsicht eines Oberrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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7 stellt eine Draufsicht eines Mittenrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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8A stellt eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Unterrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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8B stellt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Unterrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
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9 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines Mittenrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar; und
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10 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines Unterrings einer Turmfußringanordnung einer Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird nun ausführlich Bezug genommen auf die Ausführungsformen der Erfindung, von denen ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel stellt eine Erläuterung der Erfindung und keine Einschränkung der Erfindung dar. Es wird vielmehr für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Abänderungen und Variationen der Erfindung ausgeführt werden können ohne vom Umfang der Erfindung oder vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben werden, zusammen mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform zu erzielen. Die vorliegende Erfindung soll daher solche Abänderungen und Variationen einbeziehen, die in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen stellt 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Windkraftanlage 10 dar. Wie ersichtlich ist, umfasst die Windkraftanlage 10 einen sich von einem Fundament 24 erstreckenden Turm 12, eine an dem Turm 12 montierte Gondel 16 und einen an der Gondel 16 angekoppelten Rotor 18. Der Turm 12 umfasst ein Fußteil 17 und ein Oberteil 13. Der Rotor 18 umfasst eine drehbare Nabe 20 und wenigstens ein Rotorblatt 22, das an der Nabe 20 angekoppelt ist und sich von der Nabe 20 nach außen erstreckt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Rotor 18 beispielsweise drei Rotorblätter 22. In einer alternativen Ausführungsform kann der Rotor 18 jedoch mehr oder weniger als drei Rotorblätter 22 umfassen. Die Rotorblätter 22 können jeweils um die Nabe 20 verteilt sein, um ein Drehen des Rotors 18 zu unterstützen und zu ermöglichen, dass kinetische Energie des Winds in nutzbare mechanische Energie und anschlieβend in elektrische Energie überführt wird.
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Wie in 2 ersichtlich, ist eine vereinfachte Ansicht einer Ausführungsform des Fußteils 17 des Turms 12 dargestellt, die durch eine Turmfußringanordnung 100 an einem Fundament 24 befestigt ist. Die Turmfußringanordnung 100 umfasst einen lösbaren Oberring 101 und einen lösbaren Unterring 102. Der Fußteil 17 des Turms 12 ist an der Turmfußringanordnung 100 durch (nicht gezeigte) Verbindungsbolzen befestigt. Die Turmfußringanordnung 100 ist durch Ankerbolzen 31 am Fundament 24 befestigt. Die Ankerbolzen 31 können sich (wie gezeigt) außerhalb des Turms, innerhalb des Turms, oder außerhalb und innerhalb des Turms befinden.
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Mit Bezug auf die 3A und 3B ist eine Draufsicht eines an einer Turmfußringanordnung 100 befestigten Turms 12 dargestellt. Die Turmfußringanordnung 100 umfasst einen lösbaren Oberring 101 und einen lösbaren Unterring 102. Der Unterring 102 und der Oberring 101 weisen ein offenes Zentrum 60 auf mit mehreren Mulden 110, die umlaufend um das Zentrum 60 verteilt sind. Die Mulden 110 verlaufen radial von dem offenen Zentrum 60 in Richtung eines mittleren Durchmessers des Unterrings 102. Die Mulden 110 umfassen jeweils ein geschlossenes äußeres Ende 14, das nach innen von dem Außendurchmesser des Rings um eine Breite 15 beabstandet ist, die zwischen den unterschiedlichen Ausführungsformen variieren kann. Die Breite 15 kann beispielsweise gleich groß oder kleiner als die Länge einer Mulde 110 sein. In anderen Ausführungsformen kann die Breite größer als die Länge einer Mulde sein.
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Es versteht sich dass die Mulden 110 in ihrer Form nicht eingeschränkt sind. Die Mulden können beispielsweise beliebig eine U-Form, eine quadratische, kreisrunde, dreieckige rechteckige, vierseitige, trapezförmige oder ähnliche Form aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Mulden beispielsweise U-förmig.
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Der Oberring 101 und der Unterring 102 können mehrere Öffnungen 30 aufweisen, die dazu dienen, den Turm 12 an der Turmfußringanordnung 100 zu befestigen oder den Turm 12 an dem Fundament 24 zu befestigen. Die mehreren Öffnungen 30 können beispielsweise für Verbindungsbolzenlöcher, Ankerbolzenlöcher, Schraubenlöcher oder beliebige Kombinationen daraus verwendet werden.
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Der Oberring 101 kann durch beliebige entsprechende Mittel an dem Turm 12 befestigt werden. Mit Bezug auf die 3A, 3B und 3C kann der Oberring 101 beispielsweise durch Verbindungsbolzen 33 mit einem L-Flansch 40 des Turms verschraubt werden. Wie dargestellt können ferner der montierte L-Flansch 40 des Turmfußes, der Oberring 101 und der Unterring 102 durch Ankerbolzen 31 mit dem Fundament 24 verbunden werden. Die Ankerschrauben 31 können sich innerhalb des Turms 12 und/oder außerhalb des Turms 12 befinden, wie insbesondere in 3B dargestellt. Ein Vergussmaterial 50 kann vorgesehen werden, um für weitere Abstützung zwischen der Turmfußringanordnung 100 und dem Fundament 24 zu sorgen.
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Mit Bezug auf die 3C versteht sich, dass die im Unterring 102 befindlichen Mulden 110 Zugang zu den Flanschbolzen 33 oder Muttern für Installation und Wartung vom Innern des Turms ermöglichen. Die Mulden 110 können im Unterring 102 durch beliebige geeignete Formgebungsmittel eingebracht werden. Die Mulden 110 können beispielsweise aus dem Unterring 102 ausgefräst werden.
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Mit Bezug auf die 4 ist eine vereinfachte Ansicht einer weiteren Ausführungsform offenbart, wobei die Turmfußringanordnung 100 einen lösbaren Oberring 101, einen lösbaren Mittenring 103 und einen lösbaren Unterring 102 umfasst. Die Turmfußringanordnung 100 ist durch Ankerbolzen 31 am Fundament 24 befestigt. Wie dargestellt befinden sich die Ankerschrauben 31 außerhalb des Turms 12, es ist jedoch für den Fachmann verständlich, dass die Ankerbolzen 31 auch im Innern des Turms 12 offenbart sein können, oder beliebige diesbezügliche Kombinationen möglich sind.
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Wie in den 5A und 5B gezeigt, umfasst die Turmfußringanordnung 100 einen lösbaren Oberring 101, einen lösbaren Mittenring 103 und einen lösbaren Unterring 102. Die Ringe 101, 102 und 103 sind im montierten Zustand übereinander gestapelt und der montierte Turm 12 und die Turmfußringanordnung 100 sind durch Ankerschrauben 31 am Fundament 24 befestigt. Der Oberring 101, Mittenring 103 und der Unterring 102 weisen ein offenes Zentrum 60 und mehrere um das Zentrum 60 umlaufend verteilte Durchbrüche 111 auf, wobei die Durchbrüche 111 jeweils ein geschlossenes äußeres Ende 14 aufweisen. Die Durchbrüche 111 erstrecken sich radial vom Zentrum 60 in Richtung eines mittleren Durchmessers des Mittenrings 103 und sind vom Außendurchmesser des Rings 103 um eine Breite 11 versetzt, die variieren kann (wie oben besprochen). Die Breite 11 kann beispielsweise gleich groß oder kleiner als die Länge eines Durchbruchs 111 sein. In anderen Ausführungsformen kann die Breite 11 größer als die Länge eines Durchbruchs sein. In der dargestellten Ausführungsform ist die Breite 11 ungefähr gleich groß wie die Länge des Durchbruchs 111. Des Weiteren können die mehreren Durchbrüche 111 eine beliebige der folgende Formen aufweisen: eine U-Form, eine quadratische, kreisrunde, dreieckige, rechteckige, vierseitige, trapezförmige oder eine ähnliche Form. In der dargestellten Ausführungsform sind die Durchbrüche 111 beispielsweise U-förmig.
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Wie in der Schnittansicht von 5B gezeigt, ist der Oberring 101 durch Verbindungsbolzen 33 mit einem L-Flansch 40 des Turms verschraubt. Wie weiterhin dargestellt wird, sind der montierte L-Flansch 40 des Turms, der Oberring 101, der Mittenring 103 und der Unterring 102 mit dem Fundament 24 durch vorgespannte Ankerschrauben 31 verbunden. Ein Vergussmaterial 50 kann vorgesehen werden, um für weitere Abstützung zwischen der Turmfußringanordnung 100 und dem Fundament 24 zu sorgen.
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Wie in 6 gezeigt wird eine Ausführungsform eines Oberrings 101 einer Turmfußringanordnung offenbart. Der Oberring 101 ist eine kreisrunde Scheibe mit mehreren Öffnungen 30. Die mehreren Öffnungen können dazu dienen, den Oberring 101 an einen L-Flansch eines Windkraftanlagenturms oder an einem Fundament zu befestigen. Genauer gesagt können die Öffnungen 30 für Turmfuß-Verbindungsbolzen, gegebenenfalls Schrauben, und Fundamentankerbolzen benutzt werden. Die gestrichelten Linien stellen optionale Positionen dar. Es ist jedoch dem Fachmann verständlich, dass die mehreren Öffnungen nicht auf die dargestellte Anordnung beschränkt sind und in jeder beliebigen Anordnung vorliegen können die notwendig ist, um den Fuß eines Turms an einer Turmfußringanordnung und/oder einen Turm an einem Fundament zu befestigen.
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Wie in 7 gezeigt ist eine Ausführungsform eines Mittenrings 103 einer Turmfußringanordnung offenbart. Der Mittenring 103 ist eine kreisrunde Scheibe, die ein offenes Zentrum 60 aufweist und die mehrere um das Zentrum 60 umlaufend verteilte Durchbrüche 111 aufweist, wobei die Durchbrüche 111 jeweils ein äußeres Ende 14 aufweisen. Des Weiteren erstrecken sich die mehreren Durchbrüche 111 radial von dem offenen Zentrum 60 in Richtung eines Außendurchmessers des Mittenrings und sind von dem Außendurchmesser um eine Breite 11 um einen Umfang des Mittenrings herum versetzt.
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Es versteht sich, dass diese Erfindung mehrere Ausgestaltungen einer Turmfußringanordnung umfasst, einschließlich einer Zweifachring-Ausgestaltung (ein Oberring und ein Unterring) und einer Dreifachring-Ausgestaltung (ein Oberring, ein Mittenring und ein Unterring). 8A ist eine Ausführungsform eines für eine Dreifachring-Ausgestaltung ausgebildeten Unterrings 102 einer Turmfußringanordnung, während 8B eine Ausführungsform eines für eine Zweifachring-Ausgestaltung ausgebildeten Unterrings 102 ist. Bezug nehmend auf die 8A ist der Unterring 102 eine kreisrunde Scheibe mit einem offenen Zentrum 60 und mehreren Öffnungen 30. Bezug nehmend auf 8B ist der Unterring eine kreisrunde Scheibe mit einem Zentrum 60, wobei sich mehrere um das Zentrum umlaufend verteilte Mulden 110 radial von dem offenen Zentrum 60 in Richtung eines Außendurchmessers des Unterrings erstrecken. Die Mulden 110 weisen jeweils ein äußeres Ende 14 auf, wobei die äußeren Enden 14 von dem Außendurchmesser des Rings um eine Breite 15 um den Umfang des Unterrings herum versetzt sind. Wie zuvor besprochen kann die Breite 15 variieren. Zudem umfassen alle Ausgestaltungen des Unterrings 102 mehrere Öffnungen 30, um den Turm an der Turmfußringanordnung zu befestigen und/oder die Turmfußringanordnung an einem Fundament zu befestigen.
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Die 9 und 10 sind dreidimensionale Ansichten eines Teils des Mittenrings 103, bzw. des Unterrings 102. 9 ist ein Mittenring 103 mit mehreren umlaufend um das Zentrum verteilten Durchbrüchen 111, wobei die Durchbrüche 111 jeweils ein äußeres Ende 14 aufweisen. Ferner hat der Mittenring 103 mehrere Öffnungen 30. 10 ist eine Ausführungsform eines Unterrings 102, der ein offenes Zentrum und mehrere umlaufend um das Zentrum verteilte Mulden 110 aufweist, wobei die Mulden 110 jeweils ein äußeres Ende 14 aufweisen. Der Unterring weist ferner mehrere Öffnungen 30 auf. Die 9 und 10 zeigen einen Unterschied zwischen den Durchbrüchen 111 des Mittenrings 103, die sich durch die Tiefe des Mittenrings erstrecken, und den Mulden 110 des Unterrings 102, die ausgefräst sind und sich nicht durch die Tiefe des Unterrings erstrecken.
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Diese geschriebene Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung und auch die beste Ausführungsform zu offenbaren, und auch um jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung durchzuführen und beliebige Vorrichtungen oder Systeme herzustellen oder zu verwenden, sowie beliebige darin aufgenommene Verfahren durchzuführen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, die dem Fachmann in den Sinn kommen. Derartige andere Beispiele sollen in den Schutzumfang der Ansprüche fallen sofern sie bauliche Elemente umfassen, die sich nicht vom genauen Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder sofern sie gleichbedeutende bauliche Elemente umfassen mit unwesentlichen Unterschieden zum genauen Wortlaut der Ansprüche.
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Es wird eine Turmfußringanordnung bereitgestellt, um einen Windkraftanlagenturm an einem Fundament zu befestigen. Ein Oberring ist zur Befestigung an einem Windkraftanlagenturm ausgestaltet. Ein Unterring weist ein offenes Zentrum und mehrere radial ausgerichtete, umlaufend um das offene Zentrum herum verteilte Mulden auf, wobei die Mulden jeweils ein äußeres Ende aufweisen. Der Oberring und der Unterring sind voneinander lösbar, und die Turmfußringanordnung ist mit dem Fundament verbindbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windkraftanlage
- 12
- Turm
- 13
- Oberteil
- 14
- Geschlossenes äußeres Ende
- 15
- Breite
- 16
- Gondel
- 17
- Fußteil
- 18
- Rotor
- 20
- Nabe
- 22
- Rotorblatt
- 24
- Fundament
- 30
- Öffnungen
- 31
- Ankerbolzen
- 33
- Verbindungsbolzen
- 40
- L-Flansch
- 50
- Vergussmaterial
- 60
- Offenes Zentrum
- 100
- Turmfußringanordnung
- 101
- Oberring
- 102
- Unterring
- 103
- Mittenring
- 110
- Mulden
- 111
- Durchbrüche
