DE102015118163A1

DE102015118163A1 - Wind Energy Tower

Info

Publication number: DE102015118163A1
Application number: DE102015118163.0A
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Taterra
Original assignee: SIAG IND GmbH; SIAG Industrie GmbH
Current assignee: SIAG IND GmbH; SIAG Industrie GmbH
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-04-27
Also published as: WO2017067692A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rohrturmbauwerk, insbesondere zur Verwendung als Höhenadapter für Windenergieanlagentürme, wobei das Rohrturmbauwerk als Doppelhüllenturm ausgebildet ist, mit einer Außenhülle und einer Innenhülle, wobei die Außenhülle und die Innenhülle mit Stegen voneinander beabstandet sind, wobei sich die Stege radial von der Innenseite der Außenhülle zu einer Außenseite der Innenhülle erstrecken und mit der Innenseite der Außenhülle verschweißt sind, wobei korrespondierend und fluchtend zu den Abstandstegen an der Innenhülle voneinander beabstandete Durchbrechungen vorhanden sind, durch die die Abstandstege mit der Innenhülle verschweißt sind.The invention relates to a tubular tower construction, in particular for use as a height adapter for wind turbines, wherein the tubular tower structure is designed as a double-shell tower, with an outer shell and an inner shell, wherein the outer shell and the inner shell are spaced from each other with webs, wherein the webs radially from the inside of the Extend outer shell to an outer side of the inner shell and are welded to the inside of the outer shell, wherein corresponding and in alignment with the spacer webs on the inner shell spaced apart openings are provided, through which the spacer webs are welded to the inner shell.

Description

Die Erfindung betrifft einen Windenergieturm. The invention relates to a wind energy tower.

Windenergietürme sind bekannt. Wind energy towers are known.

Windenergietürme dienen dazu, eine Windenergieanlagengondel in einer Höhe anzuordnen, in der die Windenergieanlagengondel und der dazugehörige Rotor optimal angeströmt werden können. In den vergangenen Jahren ist die Tendenz dazu gegangen die Nabenhöhe der Rotoren immer weiter anzuheben, wodurch die Windenergieanlagentürme entsprechend höher ausgebildet werden müssen. Wind energy towers are used to arrange a wind turbine nacelle at a height in which the wind turbine gondola and the associated rotor can be optimally flown. In recent years, the tendency has been to increase the hub height of the rotors more and more, making the wind turbine towers correspondingly higher.

Dementsprechend muss aber die Stabilität der Windenergieanlagentürme auch erhöht werden, da die Lasten, die durch höhere Nabenhöhen eingetragen werden insbesondere im Turmfuß deutlich höher sind. Accordingly, however, the stability of the wind turbine towers must also be increased because the loads that are registered by higher hub heights are significantly higher, especially in the tower base.

Um die Knick- und Beulfestigkeit zu erhöhen und überhaupt die Standfestigkeit solcher Windenergieanlagen auszubauen, ist es bekannt, sogenannte Höhenadapter vorzusehen. Diese Höhenadapter sind Turmbauwerke, die üblicherweise deutlich breiter als die eigentlichen Windenergieanlagentürme sind, selbst aber turmartig ausgebildet sind. Diese Höhenadapter sind z. B. aus Beton oder aus Stahl ausgebildet, wobei derzeit der Betonunterbau dominiert. In order to increase the buckling and buckling resistance and even to increase the stability of such wind turbines, it is known to provide so-called height adapter. These height adapters are tower structures, which are usually much wider than the actual wind turbine towers, but are themselves tower-like. These height adapters are z. B. made of concrete or steel, currently dominated by the concrete substructure.

Nach Fertigstellung derartiger Höhenadapter wird ein an sich herkömmliches Windenergieturmbauwerk auf den Höhenadapter aufgesetzt, sodass hierdurch die höhere Nabenhöhe erreicht wird. After completion of such height adapter a conventional wind turbine tower construction is placed on the height adapter, so that in this way the higher hub height is achieved.

Bei Höhenadaptern aus Stahl bzw. generell Rohrturmbauwerken aus Stahl ist es bekannt, diese zum Zwecke eines größeren Durchmessers aus Schalen auszubilden, da in diesem Fall einzelne Schalen zu einer Baustelle transportiert und dort zusammengesetzt werden können. Dies hat zum Vorteil, dass die einzelnen Schalen in zerlegtem Zustand besser zu transportieren sind, da die Durchfahrtshöhe insbesondere von Brücken ein begrenzender Faktor beim Transport von Rohrturmbauwerken ist. For height adapters made of steel or general tubular steel structures made of steel, it is known to form them for the purpose of a larger diameter of shells, since in this case individual trays can be transported to a construction site and assembled there. This has the advantage that the individual shells are better transported in a disassembled state, since the headroom, in particular of bridges is a limiting factor in the transport of tubular tower structures.

Aus der DE 10 2013 003 469 A1 ist ein Rohrturmbauwerk bekannt, bei dem zum Zweck der Erhöhung der Knicksicherheit ein Teil des Rohrturmbauwerks in Schalenbauweise ausgebildet ist. Hierbei bestehen die Schalen aus einer gebogenen Außenhülle und hiervon radial nach innen ragenden und mehrfach in sich gekanteten oder tiefgezogenen Flanschen. Diese Flansche sollen mit den Flanschen benachbarter Schalenelemente nach Art einer Nut- und Federverbindung eine radiale Festlegung der Schalen aneinander bewirken. Zudem soll auch in axialer Richtung eine solche Verformung vorhanden sein, sodass die Schalen, wenn sie aneinander angeordnet sind, auch ohne Verschraubung radial und axial festgelegt sind. Um die Beulfestigkeit zu erhöhen, sind beabstandet von den gebogenen Außenhüllen Innenhüllen eingeschweißt, sodass die Schalen, jedoch nicht die Flansche, doppelwandig ausgebildet sind. Bei einer solchen Ausführungsform ist von Nachteil, dass einerseits die Flansche mit dickeren Stahlblechen kaum zu biegen oder zu kanten sind, denn derartige komplexe Verformungen in zwei Raumrichtungen sind zwar in der Theorie erstrebenswert, in der Praxis jedoch nicht umsetzbar. Darüber hinaus ist von Nachteil, dass das Einschweißen der zusätzlichen Innenwandungen einen erheblichen Aufwand darstellt. From the DE 10 2013 003 469 A1 a tubular tower construction is known in which for the purpose of increasing the buckling safety part of the tubular tower structure is formed in shell construction. Here, the shells consist of a curved outer shell and radially inwardly projecting and repeatedly folded or deep-drawn flanges. These flanges are to effect a radial fixation of the shells to each other with the flanges of adjacent shell elements in the manner of a tongue and groove connection. In addition, should also be present in the axial direction such a deformation, so that the shells, when they are arranged together, are fixed radially and axially without screwing. In order to increase the buckling strength, spaced from the curved outer shells inner sheaths are welded so that the shells, but not the flanges, are double-walled. In such an embodiment, it is disadvantageous that, on the one hand, the flanges with thicker steel sheets are difficult to bend or edge, because such complex deformations in two spatial directions are desirable in theory, but not feasible in practice. In addition, it is disadvantageous that the welding of the additional inner walls represents a considerable expense.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Windenergieturm und insbesondere einen Höhenadapter für Windenergieanlagen zu schaffen, der eine sehr hohe Stabilität besitzt, bezüglich seines Durchmessers unkritisch zu transportieren ist und bei hoher Stabilität in einfacher Weise gefertigt werden kann. The object of the invention is to provide a wind energy tower and in particular a height adapter for wind turbines, which has a very high stability, with respect to its diameter is uncritical to transport and can be manufactured with high stability in a simple manner.

Die Aufgabe wird mit einem Windenergieturm mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. The object is achieved with a wind energy tower with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the subclaims.

Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen des Windenergieturms zu schaffen. It is another object to provide a method of manufacturing the wind turbine tower.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. The object is achieved with the features of claim 8.

Vorteilhafte Ausbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments are characterized in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Windenergieturm 1 ist, wie bei Windenergietürmen üblich, zylindrisch oder leicht konisch ausgebildet, wobei der Windenergieturm 1 eine Außenhülle 2 und eine von der Außenhülle beabstandete Innenhülle 3 besitzt. An inventive wind energy tower 1 is, as usual in wind energy towers, cylindrical or slightly conical, with the wind energy tower 1 an outer shell 2 and an inner shell spaced from the outer shell 3 has.

Die Außenhülle 2 ist ein zylindrisches oder konisches Rohr, welches aus einem Stahlblech einer geeigneten Dicke mittels bekannter Verfahren zu dem Rohr gebogen, gerollt oder gekantet ist. The outer shell 2 is a cylindrical or conical tube which is bent, rolled or canted from a steel sheet of a suitable thickness by known methods to the tube.

Die Außenhülle kann dementsprechend eine einzige Stoßnaht besitzen, an der die Außenhülle zu dem zylindrischen oder konischen Rohr verschweißt ist. Je nach Durchmesser und Blechstärke ist es auch möglich, dass die Außenhülle 2 aus einer Mehrzahl von Zylindermantelwandungssegmenten oder Kegelstumpfmantelsegmenten mit mehreren Stoßnähten zu dem Rohr verschweißt ist. The outer shell may accordingly have a single butt seam at which the outer shell is welded to the cylindrical or conical tube. Depending on the diameter and thickness, it is also possible that the outer shell 2 is welded to the tube from a plurality of cylinder jacket wall segments or truncated cone skirt segments having multiple butt welds.

Die Innenhülle ist dementsprechend auch ein zylindrisches oder konisches Rohr, deren Durchmesser kleiner ist als die Außenhülle, sodass die Innenhülle von der Außenhülle allseitig gleich beabstandet ist. The inner shell is therefore also a cylindrical or conical tube whose Diameter is smaller than the outer shell, so that the inner shell of the outer shell is equally spaced on all sides.

Die Außenhülle und die Innenhülle sind über Stege, die die Außenhülle und die Innenhülle voneinander beabstanden, verbunden. The outer shell and the inner shell are connected by webs which space the outer shell and the inner shell from each other.

Erfindungsgemäß werden zur Verbindung der Außenhülle und der Innenhülle die Stege zunächst an die Innenseite der Außenhülle aufgeschweißt und erstrecken sich radial nach innen in einem Abstand, der dem halben Radiusunterschied zwischen Außenhülle und Innenhülle entspricht. Anschließend wird die Innenhülle formschlüssig in die Außenhülle eingeschoben und die innenhülle mit den Stegen verschweißt. According to the invention, the webs are first welded to the inside of the outer shell for connecting the outer shell and the inner shell and extend radially inwardly at a distance corresponding to half the radius difference between outer shell and inner shell. Subsequently, the inner shell is positively inserted into the outer shell and the inner shell welded to the webs.

Erfindungsgemäß besitzt die Innenhülle in ihrer Wandung radiale Durchbrechungen einer gegebenen axialen Länge, wobei die Durchbrechungen axial voneinander beabstandet sind, sodass auf Höhe der Stege eine Mehrzahl von Durchbrechungen vorhanden ist, die axial voneinander beabstandet sind. In eingesetztem Zustand der Innenhülle in die Außenhülle verschließt somit eine radial Innenseitige Stirnfläche der Stege die Durchbrechungen der Innenhülle, wobei somit die Stege von der Innenseite der Innenhülle 3 her durch die Durchbrechungen 5 zugänglich sind. According to the invention has the inner shell in its wall radial openings of a given axial length, wherein the apertures are axially spaced from each other, so that at the level of the webs a plurality of apertures is present, which are axially spaced from each other. In the inserted state of the inner shell in the outer shell thus closes a radially inner side end face of the webs the openings of the inner shell, thus the webs from the inside of the inner shell 3 through the openings 5 are accessible.

Die Stege 4 und die Innenhülle 3 werden durch die Durchbrechungen miteinander verschweißt, wobei die Durchbrechungen vorzugsweise mit Schweißgut aufgefüllt werden. The bridges 4 and the inner shell 3 are welded together through the openings, wherein the openings are preferably filled with weld metal.

Auch wenn diese Schweißnähte, die die Innenhülle mit den Stegen verbinden, nicht durchgängig sind, sondern nur im Bereich der Durchbrechungen vorhanden sind, hat sich ergeben, dass die Stabilität gegenüber simulierten durchgehenden Schweißnähen keineswegs schlechter ist. Although these welds, which connect the inner shell with the webs are not continuous, but only in the region of the openings are available, it has been found that the stability compared to simulated continuous welding seams is not inferior.

Die Stege können hierbei auch spiralförmig von innen an die Außenhülle geschweißt sein, sodass auch die Durchbrechungen spiralförmig aufeinanderfolgend angeordnet sind. The webs can also be welded spirally from the inside to the outer shell, so that the openings are arranged spirally in succession.

Es können auch Stege 4 in entgegengesetzter Richtung spiralförmig an der Außenhülle 2 angeordnet sein, was bedeutet, dass die Stege dann Kreuzungsbereiche besitzen, in denen die Stege z. B. mit Aussparungen ineinandergesteckt werden. Die Stege bilden dann ein spiralförmiges Gittermuster, sodass auch die Durchbrechungen ein entsprechendes spiralförmiges Gittermuster bilden, sodass eine Verschweißung der spiralförmigen Stege jeweils mit der Innenhülle möglich ist. There are also bars 4 in the opposite direction spiraling on the outer shell 2 be arranged, which means that the webs then have crossing areas in which the webs z. B. are inserted into each other with recesses. The webs then form a spiral grid pattern, so that the openings form a corresponding spiral grid pattern, so that a welding of the spiral webs is possible in each case with the inner shell.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist hierbei mit Breiten von etwa 4,30 m sowohl für normale Rohrturmbauwerke für Windenergieanlagen geeignet, als auch in dieser Dicke für Höhenadapter, da ein solches Rohrturmbauwerk bzw. ein solcher Windenergieturm aufgrund der Doppelschaligkeit und der Anordnung der Schweißnähte eine so hohe Stabilität hat, dass ein Unterbauturm vom 7 m Durchmesser hierdurch kompensiert werden kann. Dies bedeutet auch, dass die erfindungsgemäße Konstruktion bereits in einem Werk vormontiert werden kann und dann vollständig zur Baustelle transportiert werden kann. The construction according to the invention is in this case with widths of about 4.30 m both for normal tubular tower structures for wind turbines suitable, as well as in this thickness for height adapter, since such a tubular tower construction or such a wind energy tower due to the Doppelschaligkeit and the arrangement of the welds such a high stability has that a 7m diameter substructure tower can be compensated thereby. This also means that the construction according to the invention can already be pre-assembled in a factory and then completely transported to the construction site.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass ein höchststabiler Unterbauturm oder ein höchststabiler Windenergieturm sehr einfach, schnell und sicher vorgefertigt und ausgeliefert werden kann. In the invention it is advantageous that a highly stable substructure tower or a highly stable wind energy tower can be prefabricated and delivered very easily, quickly and safely.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei: The invention will be explained by way of example with reference to a drawing. It shows:

1 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht eines Segments eines erfindungsgemäßen Rohrturmbauwerks; 1 a partially cutaway perspective view of a segment of a tubular tower structure according to the invention;

2 eine isometrische Ansicht des Rohrturmbauwerks nach 1; 2 an isometric view of the tubular tower structure 1 ;

3 eine seitliche, teilgeschnittene Ansicht des Rohrturmbauwerks; 3 a side, partially cutaway view of the tubular tower structure;

4 eine teilgeschnittene, seitliche Ansicht des Rohrturmbauwerks; 4 a partially sectioned, side view of the tubular tower structure;

5 ein Querschnitt des Rohrturmbauwerks; 5 a cross section of the tubular tower structure;

6 eine Ausschnittsvergrößerung zeigend die Verbindung zwischen Innen- und Außenhülle; 6 an enlarged detail showing the connection between the inner and outer shell;

7 den Fußflansch der Außenhülle in einer Draufsicht; 7 the foot flange of the outer shell in a plan view;

8 den Fußflansch der innenhülle in einer Draufsicht; 8th the foot flange of the inner shell in a plan view;

9 die Innenhülle in einer Draufsicht; 9 the inner shell in a plan view;

10 die Anordnung der Innenhülle an der Außenhülle im Fußbereich; 10 the arrangement of the inner shell on the outer shell in the foot area;

11 ein Blech der Außenhülle in einer nicht gebogenen Draufsicht; 11 a sheet of the outer shell in a non-curved plan view;

12 das Blech der Innenhülle in einer nicht gebogenen Draufsicht; 12 the sheet of the inner shell in a non-curved plan view;

13 das Blech der Außenhülle in einer Draufsicht in gebogener Form; 13 the sheet of the outer shell in a plan view in a curved shape;

14 das Blech der Innenhülle in einer Draufsicht in gebogener Form; und 14 the sheet of the inner shell in a plan view in a curved shape; and

15 das Blech der innenhülle in einer nicht gebogenen Draufsicht für die Verwendung bei schraubenartig an der Außenhülle angeordneten Stegen. 15 the sheet of the inner shell in a non-curved plan view for use with helically arranged on the outer shell webs.

Ein erfindungsgemäßes Rohrturmbauwerk 1 ist als Doppelhüllenrohrturm ausgeführt. An inventive tubular tower construction 1 is designed as Doppelhüllenrohrturm.

Hierbei ist eine äußere Hülle 2 und eine innere Hülle 3 vorhanden. Die Außenhülle 2 und die Innenhülle 3 verlaufen koaxial, wobei die Innenhülle 3 von der Außenhülle 2 radial beanstandet ist. Here is an outer shell 2 and an inner shell 3 available. The outer shell 2 and the inner shell 3 run coaxially, with the inner shell 3 from the outer shell 2 Radially objected.

Sowohl die Außenhülle 2 als auch die Innenhülle 3 können hierbei zylindrisch ausgebildet sein, insbesondere wenn das Rohrturmbauwerk 1 als Höhenadapter bzw. Unterbaukonstruktion für eine bestehende Windenergieanlagenkonstruktion verwendet wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass sowohl die Außenhülle 2 als auch die Innenhülle 3 koaxial als Kegelstümpfe, d. h. sich konisch verjüngend, ausgebildet sind. Both the outer shell 2 as well as the inner shell 3 can be cylindrical in this case, in particular if the tubular tower construction 1 is used as a height adapter or substructure for an existing wind turbine construction. In addition, it is also possible that both the outer shell 2 as well as the inner shell 3 coaxially as truncated cones, ie conically tapered, are formed.

Die Außenhülle 2 und die Innenhülle 3 sind insbesondere aus einer Mehrzahl von Stahlblechbändern 4, 5 ausgebildet. The outer shell 2 and the inner shell 3 are in particular of a plurality of steel strips 4 . 5 educated.

Ein Stahlblechband 4 zur Ausbildung einer Außenhülle besitzt eine Läge, die dem Umfang des Rohrturmbauwerks 1 entspricht, d. h. bei einem Außendurchmesser von 4,3 m beispielsweise einer Länge von 13,5 m. Zudem besitzt das Stahlblechband 4 z. B. eine Höhe von ca. 3 m. A steel sheet strip 4 to form an outer shell has a Läge, the scope of the tubular tower structure 1 corresponds, ie with an outer diameter of 4.3 m, for example, a length of 13.5 m. In addition, the steel strip has 4 z. B. a height of about 3 m.

Um die Außenhülle 2 auszubilden, werden die Stahlblechbänder 4 ringförmig gebogen und mit axialen Stößen 6 aneinandergeschweißt, sodass sich ein Ring mit einem Außendurchmesser von 4,3 m ergibt. An den horizontalen Stößen 7 können breitere ringförmige Stahlblechbänder 4 auf Stoß aufgeschweißt werden, sodass z. B. ein Rohrturmbauwerk 1 mit einer Höhe von 3 Blechbändern 4 entsteht (1), also z. B. mit einer Höhe von 9 m. Die zusammengeschweißten Stöße 6 ergeben eine Stoßnaht 8, die zusammengeschweißten Stöße 7 eine entsprechende Stoßnaht 9. To the outer shell 2 form the steel sheet strips 4 bent in a ring and with axial bumps 6 welded together, resulting in a ring with an outer diameter of 4.3 m. At the horizontal bumps 7 can have wider annular steel bands 4 be welded on impact, so z. B. a tubular tower construction 1 with a height of 3 sheet metal strips 4 arises ( 1 ), ie z. B. with a height of 9 m. The welded joints 6 result in a butt seam 8th , the welded joints 7 a corresponding butt seam 9 ,

Das Stahlblechband 5 der Innenhülle besitzt eine Länge, die in etwa dem Umfang der Innenhülle bei einem gegebenen Außendurchmesser entspricht. The steel sheet strip 5 the inner shell has a length which approximately corresponds to the circumference of the inner shell for a given outer diameter.

Beispielsweise besitzt ein Stahlblechband für einen Außendurchmesser der Innenhülle von 4,03 m eine Länge von ca. 12,6 m. Dementsprechend sind zwei axiale Stoßkanten 10 und zwei horizontale Kanten 11 gebildet. Die Höhe kann in etwa der Höhe der Blechbänder 4 entsprechen, kann jedoch auch etwas geringer sein, z. B. 2,85 m. Auch die Innenhülle wird dementsprechend kreisringförmig gebogen, gekantet oder in anderer Weise entsprechend so zu einem Kreis geformt, dass die Stoßkanten 10 aufeinander liegen und miteinander verschweißt eine Schweißnaht 12 ergeben. For example, has a steel strip for an outer diameter of the inner shell of 4.03 m a length of about 12.6 m. Accordingly, there are two axial abutting edges 10 and two horizontal edges 11 educated. The height can be approximately the height of the metal strips 4 but may also be slightly lower, z. B. 2.85 m. The inner shell is accordingly bent in an annular shape, folded or otherwise shaped according to a circle in such a way that the abutting edges 10 lie on each other and welded together a weld 12 result.

Die horizontalen Stoßkanten 11 ergeben somit in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnähte 12. Im Bereich eines Bauwerksfußes 14 ist die Außenhülle senkrecht auf Stoß auf einen Flansch 15 geschweißt. The horizontal abutting edges 11 thus result in circumferentially extending welds 12 , In the area of a building foot 14 the outer shell is perpendicular to impact on a flange 15 welded.

Der Flansch 15 dient der Anordnung der Außenhülle an einem entsprechenden Turmfundament. Der Flansch 15 ist dabei flach ringförmig ausgebildet und besitzt eine benachbart zu einer Außenkante 16 verlaufende Bohrungsreihe 17 und eine benachbart zur Innenkante 18 verlaufende Bohrungsreihe 19. The flange 15 serves the arrangement of the outer shell to a corresponding tower foundation. The flange 15 is flat ring-shaped and has an adjacent to an outer edge 16 running row of holes 17 and one adjacent to the inner edge 18 running row of holes 19 ,

Der Außendurchmesser des Flansches ist dabei größer als der Außendurchmesser der Außenhülle 2 und der Innendurchmesser ist geringer als der Innendurchmesser der Außenhülle 2, sodass die Außenhülle 2 in etwa radial mittig zwischen den Lochreihen 17, 10 aufgeschweißt ist. The outer diameter of the flange is larger than the outer diameter of the outer shell 2 and the inner diameter is smaller than the inner diameter of the outer shell 2 so the outer shell 2 approximately radially in the middle between the rows of holes 17 . 10 is welded on.

Die Innenhülle 3 besitzt einen Fußflansch 20, der mit einer Stoßkante 11 eines Stahlblechbands 5 verschweißt ist, wobei der Außendurchmesser des Fußflansches 20 dem Außendurchmesser der Innenhülle entspricht, sodass der Fußflansch 20 von der Innenhülle nach innen vorsteht. Der Fußflansch 20 besitzt eine Lochreihe 20a, wobei die Lochreihe 21 mit entsprechenden axialen Bohrungen mit den Bohrungen der Lochreihe 19 des Flansches 15 fluchtet. Dementsprechend kann die Innenhülle mit ihrem Flansch 20 beabstandet zur Außenhülle 2 auf dem Flansch 15 von einer Oberseite aufliegend zusammen mit der Außenhülle 2 an einem Fundament (nicht gezeigt) befestigt werden. The inner shell 3 has a foot flange 20 that with a bump 11 a steel band 5 is welded, with the outer diameter of the foot flange 20 corresponds to the outer diameter of the inner shell, so that the foot flange 20 projecting inwards from the inner shell. The foot flange 20 has a row of holes 20a , where the row of holes 21 with corresponding axial holes with the holes in the row of holes 19 of the flange 15 flees. Accordingly, the inner shell with its flange 20 spaced from the outer shell 2 on the flange 15 from a top lying together with the outer shell 2 be attached to a foundation (not shown).

Um die Außenhülle 2 und die Innenhülle 3 aneinander anzuordnen (6), sind zwischen dem Stahlblechband 4 der Außenhülle und dem Stahlblechband 5 der Innenhülle Abstandsstege 21 vorgesehen. To the outer shell 2 and the inner shell 3 to arrange one another ( 6 ), are between the steel sheet strip 4 the outer shell and the steel sheet strip 5 the inner shell spacer bars 21 intended.

Die Abstandsstege 21 erstrecken sich radial von der Innenseite 22 der Stahlblechbänder 4 zu einer Außenseite 23 der Stahlblechbänder 5. An der Innenseite der Stahlblechbänder 4 sind die Abstandsstege 21 z. B. auf Stoß aufgeschweißt angeordnet. Somit erstrecken sich die Abstandsstege 21 radial von den Stahlblechbändern 4 nach innen bzw. von dem aus Stahlblechbändern 4 zusammengeschweißten Rohr, der Außenhülle 2. The spacer bars 21 extend radially from the inside 22 the steel sheet strips 4 to an outside 23 the steel sheet strips 5 , On the inside of the steel straps 4 are the spacer bars 21 z. B. arranged welded on impact. Thus, the spacer webs extend 21 radially from the steel strips 4 inside or from the steel strips 4 welded together pipe, the outer shell 2 ,

Beispielsweise erstrecken sich acht am Umfang in gleichem Abstand zueinander verteilte Abstandsstege 21 von der Innenseite 22 der Außenhülle 2 radial nach innen (5). For example, eight circumferentially spaced equidistant spacer webs 21 from the inside 22 the outer shell 2 radially inward ( 5 ).

Zur Verbindung mit der Innenhülle 3 besitzt die Innenhülle 3 bzw. besitzen die Stahlblechbänder 5 der Innenhülle 3 erfindungsgemäß korrespondierend zu den Abstandsstegen 21 im Stahlblechband 5 vorhandene axiale Durchbrechungen 24. Die Durchbrechungen erstrecken sich axial schlitzartig radial durch das Stahlblechband 5, wobei die Durchbrechungen in der Innenhülle 3 axial aufeinanderfolgend angeordnet sind und insbesondere einen immer gleichen Abstand zueinander haben, wobei der Abstand zwischen den Durchbrechungen z .B. etwas größer ist als ihre jeweilige axiale Länge. Somit besitzen z. B. die Durchbrechungen 24 eine axiale Erstreckung von 62,5 cm und einen Abstand zueinander von 80 cm, sodass die Stahlblechbänder 5 acht Paare von je 2 axial übereinanderliegenden Durchbrechungen 24 besitzen, wobei der Abstand zwischen zwei dieser axialen Durchbrechungen 24 80 cm beträgt, während der Abstand zu den Kanten 11 jeweils die Hälfte hiervon beträgt. For connection with the inner shell 3 owns the inner shell 3 or own the steel strips 5 the inner shell 3 according to the invention corresponding to the spacer webs 21 in steel sheet 5 existing axial openings 24 , The openings extend axially slit-like radially through the steel sheet strip 5 , wherein the openings in the inner shell 3 are arranged axially successively and in particular always have the same distance from each other, wherein the distance between the openings z .B. is slightly larger than their respective axial length. Thus, z. B. the openings 24 an axial extension of 62.5 cm and a distance of 80 cm, so that the steel straps 5 eight pairs of 2 axially superposed openings 24 possess, wherein the distance between two of these axial openings 24 80 cm while the distance to the edges 11 each half of this is.

Die Breite der Durchbrechungen 24 richtet sich nach der Stärke der Abstandsstege 21. Bei einer Stärke der Abstandsstege 21 von 20 mm beträgt z. B. die Breite der Durchbrechungen ebenfalls 20 mm. The width of the openings 24 depends on the thickness of the spacer bars 21 , At a strength of the spacer webs 21 of 20 mm is z. B. the width of the openings also 20 mm.

Die Abstandsstege 21 bzw. die Durchbrechungen 24 sind derart angeordnet, dass in montiertem Zustand die Durchbrechungen 24 mit den Abstandsstegen 21 fluchten. Durch die Durchbrechungen 24 sind die Abstandsstege 21 mit je einer Schweißnaht 25 an der Innenhülle angeordnet und mit der Innenhülle verbunden, wobei die Durchbrechungen 24 mit den entsprechenden Schweißnähten 25 vorzugsweise vollständig aufgefüllt werden. Somit sind die Abstandsstege 21 an der Außenhülle 3 vorzugsweise vollflächig verschweißt verbunden, während sie im Bereich der Innenhülle nur im Bereich der Durchbrechungen verschweißt befestigt sind. The spacer bars 21 or the openings 24 are arranged such that in the assembled state, the openings 24 with the spacer bars 21 aligned. Through the openings 24 are the spacer bars 21 each with a weld 25 arranged on the inner shell and connected to the inner shell, wherein the openings 24 with the appropriate welds 25 preferably completely filled. Thus, the spacer bars 21 on the outer shell 3 preferably connected over the entire surface welded, while they are secured in the region of the inner shell welded only in the region of the openings.

Überaschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, dass eine solche nur bereichsweise Verschweißung der Stege 21 durch die Durchbrechungen 24 mit Schweißnähten 25 für die geforderte Stabilität mehr als ausreichend ist. Surprisingly, it has turned out, however, that such a welding of the webs only in some areas 21 through the openings 24 with welds 25 is more than sufficient for the required stability.

Im Kopfbereich 26 des Rohrturmbauwerks 1 ist auf die entsprechende Kante 7 der Außenhülle 2 ein Verbindungsflansch 27 aufgesetzt. Der Verbindungsflansch 27 besitzt einen Außendurchmesser, der dem Außendurchmesser der Außenhülle 2 entspricht, und einen Innendurchmesser, der dementsprechend geringer ist. Zudem verfügt der Verbindungsflansch 27 über eine Lochreihe 28, durch welche das Rohrturmbauwerk 1 mit weiteren Rohrturmbauwerken 1 oder einer an sich bekannten Windenergieanlagenturmkonstruktion verbundbar ist. In the head area 26 of the tubular tower structure 1 is on the corresponding edge 7 the outer shell 2 a connecting flange 27 placed. The connecting flange 27 has an outer diameter equal to the outer diameter of the outer shell 2 corresponds, and an inner diameter, which is correspondingly lower. In addition, the connecting flange has 27 over a row of holes 28 through which the tubular tower construction 1 with further tubular tower structures 1 or a per se known wind turbine tower construction is connected.

Dementsprechend erstreckt sich der Flansch 27 von einer Außenfläche der Außenhülle 2 nach innen und ist an der Außenhülle 2 über die Kante 7 auf Stoß verschweißt. Accordingly, the flange extends 27 from an outer surface of the outer shell 2 inside and on the outer shell 2 over the edge 7 welded on push.

Durch die etwas geringere Höhe der Stahlblechbänder 5 gegenüber den Stahlblechbändern 4, ist die Innenhülle von dem Flansch axial etwas beabstandet, sodass die entsprechende Montage des Verbindungsflanschs mit einem anderen Verbindungsflansch erfolgen kann und die Unterseiten der Lochreihen jeweils so zugänglich sind, dass entsprechende Schrauben oder Schließringbolzen gesetzt werden können. Due to the slightly lower height of the steel straps 5 opposite the steel bands 4 , the inner shell of the flange is slightly spaced axially, so that the corresponding mounting of the connecting flange can be done with another connecting flange and the lower sides of the rows of holes are each accessible so that corresponding screws or lockbolts can be set.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (nicht gezeigt) sind die Abstandsstege 21 schraubenartig angeordnet, wobei die entsprechenden Abstandsstege jeweils gleichsinnig schraubenartig an der Innenwandung 22 der Außenhülle 2 angeordnet sind. In a further advantageous embodiment (not shown), the spacer webs 21 arranged helically, wherein the corresponding spacer webs in each case in the same direction helically on the inner wall 22 the outer shell 2 are arranged.

Bei dieser Ausführungsform sind dementsprechend auch die Durchbrechungen 24 nicht axial sondern schraubenförmig mit diesen Abstandsstegen 21 korrespondierend ausgebildet. In this embodiment, accordingly, the openings 24 not axially but helically with these spacer webs 21 formed correspondingly.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Abstandsstege 21 schraubenartig an der Innenseite 22 der Außenhülle 2 angeordnet und verlaufen z. B. in einem Winkel von 45° zur Längsachse, wobei jedoch eine zweite Gruppe von Abstandsstegen 21 vorhanden ist, die im gegensinnigen Winkel verlaufend angeordnet sind, sodass sich diese Abstandsstege 21 in Kreuzungsbereichen mit einem Winkel von 90° zueinander treffen und dort z. B. mit entsprechenden Aussparungen ineinandergesteckt sind oder miteinander verschweißt sind. In a further advantageous embodiment, the spacer webs 21 helical on the inside 22 the outer shell 2 arranged and run z. B. at an angle of 45 ° to the longitudinal axis, but with a second group of spacer webs 21 is present, which are arranged running in the opposite direction, so that these spacer webs 21 meet in intersection areas at an angle of 90 ° to each other and there z. B. are inserted into each other with corresponding recesses or welded together.

Dementsprechend sind die Durchbrechungen 24 an der Innenhülle sowohl in einer Richtung um 45° geneigt schraubenartig angeordnet (15), als auch in die andere Richtung entsprechend geneigt schraubenartig angeordnet. Accordingly, the openings 24 on the inner shell in one direction inclined by 45 ° helically arranged ( 15 ), as well as inclined in the other direction according inclined.

Bei diesen Ausführungsformen wird eine extrem hohe Stabilität erreicht. In these embodiments, an extremely high stability is achieved.

Bei der ersten Ausführungsform und bei der zweiten Ausführungsform kann das Rohrturmbauwerk 1 nach dem Erreichten z. B. zwischen Außenhülle und Innenhülle mit einer Füllung versehen werden. Die Füllung kann hierbei aus Sand, Schwermineralien, Kunststoffen, Kunststoffschäumen, Betonen und dergleichen ausgebildet sein. In the first embodiment and in the second embodiment, the tubular tower structure 1 after achieving z. B. between outer shell and inner shell are provided with a filling. The filling can be made of sand, heavy minerals, plastics, plastic foams, concretes and the like.

Die Höhe des Rohrturmbauwerks 1 ist hierbei nicht auf drei aufeinandergesetzte Stahlblechbänder 4 bzw. 5 beschränkt, sondern kann auch deutlich höher sein. Darüber hinaus kann ein Rohrturmbauwerk 1 auch aus mehreren der gezeigten Rohrturmbauwerke 1 ausgebildet sein, die eine Höhe von jeweils 3 Stahlblechbändern 4 bzw. 5 besitzen. Die Stahlblechbänder 4, 5 können eine gleiche Materialstärke besitzen, z. B. 30 mm, jedoch können auch die Materialstärken variieren, z. B. können die Außenhülle 2 bzw. die die Außenhülle 2 ausbildenden Stahlblechbänder 4 eine Materialstärke von 20–150 mm besitzen, ebenso die Innenhülle 3. The height of the tubular tower structure 1 This is not on three stacked steel bands 4 respectively. 5 limited, but can also be significantly higher. In addition, a can Tubular tower building 1 also from several of the shown tubular tower structures 1 be formed, which is a height of each 3 Steel bands 4 respectively. 5 have. The steel bands 4 . 5 can have the same material thickness, z. B. 30 mm, but also the material thicknesses may vary, for. B. can the outer shell 2 or the outer shell 2 forming steel sheet strips 4 have a thickness of 20-150 mm, as well as the inner shell 3 ,

Insbesondere kann die Außenhülle eine Materialstärke von 30 mm besitzen und die Innenhülle eine Materialstärke von 20 mm. In particular, the outer shell may have a material thickness of 30 mm and the inner shell has a material thickness of 20 mm.

Ebenso kann die Materialstärke der Abstandsstege 21 entsprechend variieren und auf die Materialstärke der Außenhülle 2 und Innenhülle 3 abgestimmt sein. Dementsprechend ist dann auch die Breite der Durchbrechungen 24 gewählt. Likewise, the material thickness of the spacer webs 21 vary accordingly and on the material thickness of the outer shell 2 and inner shell 3 be coordinated. Accordingly, then the width of the openings 24 selected.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine Doppelhüllenkonstruktion zur Verfügung gestellt wird, die in sehr einfacher und schneller Weise montiert werden kann und in einem Werk vorgefertigt werden kann, wobei trotz nur teilbereichsweiser Anbindung der Abstandsstege 21 an der Innenhülle 3 eine völlig ausreichende Stabilität erreicht wird. In the invention it is advantageous that a double-hull construction is provided which can be mounted in a very simple and fast manner and can be prefabricated in a factory, wherein despite only partial area connection of the spacer webs 21 on the inner shell 3 a completely sufficient stability is achieved.

Die Stabilität des erfindungsgemäßen Rohrturmbauwerks ist dabei so hoch, dass dieses Rohrturmbauwerk in der üblichen Dimensionierung des Fußes eines Windenergieanlagenturmfußes, nämlich 4,3 m, vorgesehen werden kann und somit als hochfester, hochstabiler Unterbauturm mit einer Höhe von bis zu z. B. 30 m unter herkömmliche Windenergieanlagentürme gesetzt werden kann, ohne dass eine besonders breite Bauweise, wie z. B. bei Betontürmen notwendig wäre. The stability of the tubular tower structure according to the invention is so high that this tubular tower structure in the usual dimensions of the foot of a wind turbine tower foot, namely 4.3 m, can be provided and thus as a high-strength, highly stable substructure tower with a height of up to z. B. 30 m below conventional wind turbine towers can be set without a particularly wide construction, such. B. would be necessary for concrete towers.

Nichtsdestotrotz kann der Kopfdurchmesser des erfindungsgemäßen Rohrturmbauwerks dem Fußdurchmesser eines herkömmlichen Windenergieanlagenturms entsprechen und sich das Rohrturmbauwerk 1 nach unten konisch verbreitern. Nevertheless, the head diameter of the tubular tower structure according to the invention may correspond to the foot diameter of a conventional wind turbine tower and the tubular tower structure 1 widen conically downwards.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Windenergieturm Wind Energy Tower
2 2: Außenhülle outer shell
3 3: Innenhülle interior Skin
4 4: Stahlblechband Steel band
5 5: Stahlblechband Steel band
6 6: Stoßshock
7 7: Kante edge
8 8th: Stoßnaht butt seam
9 9: Stoßnaht butt seam
10 10: Stoßkante impact edge
11 11: Kante edge
12 12: Schweißnaht Weld
1313
14 14: BauwerksfußBauwerksfuß
15 15: Flansch flange
16 16: Außenkante outer edge
17 17: Bohrungsreihe/Lochreihe Row of holes / hole row
18 18: Innenkante inner edge
19 19: Bohrungsreihe/Lochreihe Row of holes / hole row
20 20: Fußflansch base flange
20a20a: Lochreihe row of holes
21 21: Abstandssteg/Steg Spacing web / Steg
22 22: Innenwandung/Innenseite Inner wall / inner
23 23: Außenseite outside
24 24: Durchbrechung perforation
25 25: Schweißnaht Weld
26 26: Kopfbereich head area
27 27: Verbindungsflansch connection flange
28 28: Lochreihe row of holes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013003469 A1 [0008]

Claims

A tubular tower construction, in particular for use as a height adapter for wind turbine towers, the tubular tower construction ( 1 ) is designed as a double-shell tower, with an outer shell ( 2 ) and an inner shell ( 3 ), wherein the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) with bars ( 21 ) are spaced apart, wherein the webs ( 21 ) radially from the inside ( 22 ) of the outer shell ( 2 ) to an outside ( 23 ) of the inner shell ( 3 ) and with the inside ( 22 ) of the outer shell ( 2 ) are welded, wherein corresponding and in alignment with the spacer webs ( 21 ) on the inner shell ( 3 ) spaced-apart openings ( 24 ) are provided, through which the spacer webs ( 21 ) with the inner shell ( 3 ) are welded.

A tubular tower construction according to claim 1, characterized in that the spacer webs ( 21 ) are arranged axially between the inner and outer shell.

A tubular tower construction according to claim 1, characterized in that the spacer webs ( 21 ) are formed inclined or helical running.

Tubular tower construction according to one of the preceding claims, characterized in that a number of spacer webs ( 21 ) in a direction or helically between the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ), while a number of further, second spacer webs ( 21 ) inclined in opposite directions or helically between the inner shell ( 3 ) and the outer shell ( 2 ) is arranged.

Tubular tower construction according to one of the preceding claims, characterized in that the space between the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) is filled.

A tubular tower construction according to claim 5, characterized in that the free space between the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) is filled with sand, minerals, cement, concrete, plastics, plastic foams.

A tubular tower structure according to any one of the preceding claims, characterized in that, in the case of a plurality of successive steel sheet strips which are annularly welded on impact ( 4 . 5 ) the respective at the abutting edges ( 6 . 10 ) formed welds ( 8th . 12 ) are offset relative to one another with respect to the circumference.

Method for producing a tubular tower construction, in particular a tubular tower construction according to one of the preceding claims, characterized in that a larger diameter first outer shell ( 2 ) and a smaller diameter inner shell ( 3 ) are coaxially assembled into a two-shell or two-shell tower, wherein between the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) Webs ( 21 ), wherein the webs on the inside ( 22 ) are welded to the outer shell and on the inner shell in alignment with the webs ( 21 ) slot-like, axially spaced apart openings ( 24 ) are provided, through which the webs ( 21 ) are welded to the edges delimiting the slots.

A method according to claim 8, characterized in that the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) each made of sheet steel strips ( 4 . 5 ) are formed, wherein the steel sheet strips are combined at axial abutting edges each annularly and welded there.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet strips ( 4 . 5 ) axially to the outer shell ( 2 ) or inner shell ( 3 ) along each horizontal abutting edges ( 7 . 11 ) are welded.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the outer shell ( 2 ) and the inner shell ( 3 ) are cylindrical or conical.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the webs ( 21 ) are arranged axially longitudinally or helically inclined.

Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that in the foot area of the tubular tower structure ( 1 ) to the lowest horizontal edge of the outer shell ( 2 ) a flange ( 15 ) to the corresponding horizontal edge ( 11 ) is welded.

Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that the inner shell ( 3 ) a foot flange ( 20 ) with a lower edge ( 11 ) of a steel strip ( 5 ) is welded.

Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that the foot flange ( 20 ) has a plurality of axial bores, which with axial bores ( 19 ) of the flange ( 15 ) are brought into alignment so that the flanges ( 15 . 20 ) are connected to each other via bolts, lock bolts and the like, so that the inner shell ( 3 ) on the outer shell ( 2 ), the flange ( 20 ) on the flange ( 15 ) is arranged upright.