DE112010005382T5

DE112010005382T5 - Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm

Info

Publication number: DE112010005382T5
Application number: DE112010005382T
Authority: DE
Inventors: Henrik Stiesdal
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2013-01-03
Also published as: WO2011110235A3; WO2011110235A2

Abstract

Es wird ein Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm beschrieben, wobei der Wandabschnitt umfasst: ein erstes Wandsegment (205, 305, 705); ein zweites Wandsegment (207, 307, 707); ein Verbindungselement (209, 309, 709), welches einen ersten Oberflächenabschnitt (213, 313, 713), der an dem ersten Wandsegment angebracht ist und sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Oberflächenabschnitt (215, 315, 715), der an dem zweiten Wandsegment angebracht ist und sich in einer zweiten Richtung erstreckt, und einen Zwischenabschnitt (223, 225; 327; 727) mit einem sich quer zu der ersten Richtung und quer zu der zweiten Richtung erstreckenden Zwischen-Oberflächenabschnitt umfasst. Ferner wird eine Turmwand für eine Windkraftanlage bereitgestellt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wandabschnitt für ein Windkraftanlagenturm und eine Turmwand für eine Windkraftanlage. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm, der Wandsegmente umfasst, die unter Verwendung eines Verbindungselements miteinander verbunden sind, und eine Turmwand für eine Windkraftanlage, welche den Wandabschnitt umfasst.
Bisheriger Stand der Technik
US 2008/0256892 A1 offenbart einen Windkraftanlagenturm, wobei eine Turmwand aus einer Vielzahl von Wandabschnitten besteht, welche Verbindungsbohrungen umfassen, um eine Verbindung mit benachbarten Randabschnitten in der Längsrichtung herzustellen.
WO 2009/097858 offenbart ein Turmelement für einen Turm für eine Windkraftanlage, wobei das Turmelement mit nach innen gewandten Flanschen an den Längsseiten versehen ist, wobei die Flansche mit entsprechenden Flanschen an seitlich angeordneten Segmenten verbunden sind.
EP 2 136 017 A1 offenbart einen oberen Turmring und einen unteren Turmring, die derart angeordnet sind, dass ein unterer Abschnitt des oberen Ringes den oberen Abschnitt des unteren Ringes in einem horizontalen Überlappungsbereich überlappt.
WO 2004/083633 offenbart einen Turmabschnitt für eine Windkraftanlage, wobei vertikale Flansche durch Bolzen aneinander befestigt sind und wobei obere und untere horizontale Flansche vorgesehen sind, um eine Verbindung von übereinander angeordneten Turmabschnitten miteinander zu ermöglichen.
EP 2 006 471 B1 offenbart einen Windkraftanlagenturm mit einem polygonalen Querschnitt, wobei der Windkraftanlagenturm eine Anzahl von Segmenten umfasst, welche unter Verwendung einer Verbindungslasche miteinander verbunden sind.
WO 2009/024356 offenbart eine Mastkonstruktion für Fachwerk-Türme von Windkraftanlagen, welche Eckstiele umfasst, die aus Teilprofilen bestehen. Die Eckstiele sind jeweils aus mindestens zwei Teilprofilen ausgebildet, wobei die Teilprofile zusammen ein geschlossenes Gesamtprofil bilden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es kann Bedarf an einem Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm bestehen, welcher eine leichte Montage zum Zusammenbau eines Windkraftanlagenturms ermöglicht und welcher im Vergleich zu einem herkömmlichen Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm eine verbesserte Stabilität gewährleistet. Ferner kann Bedarf an einer Turmwand für eine Windkraftanlage bestehen, welche leicht zusammengebaut werden kann und welche im Vergleich zu einer herkömmlichen Turmwand für eine Windkraftanlage eine höhere Stabilität und Steifigkeit aufweisen kann. Ferner kann Bedarf an einer Turmwand für eine Windkraftanlage bestehen, welche im Vergleich zu einer herkömmlichen Windkraftanlagen-Turmwand größere Abmessungen (zum Beispiel Höhe und/oder Durchmesser des Turms) aufweist.
Dieser Bedarf kann durch den Erfindungsgegenstand gemäß den unabhängigen Ansprüchen erfüllt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm vorgesehen, wobei der Wandabschnitt umfasst: ein erstes Wandsegment; ein zweites Wandsegment; ein Verbindungselement, das einen ersten Oberflächenabschnitt, der an dem ersten Wandsegment angebracht ist und sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Oberflächenabschnitt, der an dem zweiten Wandsegment angebracht ist und sich in einer zweiten Richtung erstreckt, und einen Zwischenabschnitt mit einem sich quer zu der ersten Richtung und quer zu der zweiten Richtung erstreckenden Zwischen-Oberflächenabschnitt umfasst.
Das erste Wandsegment sowie das zweite Wandsegment können sich beide primär in zwei seitlichen Richtungen erstrecken und können sich in einer zu den zwei seitlichen Richtungen orthogonalen Dickenrichtung erstrecken. Dabei kann eine Ausdehnung in den seitlichen Richtungen 10-mal, insbesondere 100-mal, insbesondere 1.000-mal so groß sein wie eine Ausdehnung in der Dickenrichtung. Insbesondere können das erste Wandsegment sowie das zweite Wandsegment eine ebene Form, eine Form eines Zylindersegments, eine Form eines Kegelsegments oder eine Kombination der genannten Formen aufweisen. Insbesondere können das erste Wandsegment und das zweite Wandsegment unter Verwendung eines Metalls, wie etwa Stahl, insbesondere Edelstahl, hergestellt sein. Insbesondere können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment durch Walzen oder Gießen eines Metalls, wie etwa Stahl oder Eisen, hergestellt sein. Insbesondere können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment eine Ausdehnung in mindestens einer der seitlichen Richtungen zwischen 1 m und 20 m, insbesondere zwischen 2 m und 10 m, insbesondere zwischen 3 m und 5 m aufweisen. Insbesondere können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment aus einem Metall, wie etwa Stahl, einstückig ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment durch Gießen eines Metalls ausgebildet sein.
Das erste Wandsegment kann eine erste Hauptfläche umfassen, die sich in den zwei seitlichen Richtungen des ersten Wandsegments erstreckt, und das zweite Wandsegment kann eine zweite Hauptfläche umfassen, die sich in den zwei seitlichen Richtungen des zweiten Wandsegments erstreckt. Die erste Hauptfläche kann parallel zu der zweiten Hauptfläche sein, insbesondere kann sich die erste Hauptfläche in einer im Wesentlichen gleichen Ebene wie die zweite Hauptfläche befinden. Falls das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment eine zylindrische Form und/oder eine konische Form aufweisen/aufweist, können/kann die erste Hauptfläche und/oder die zweite Hauptfläche gekrümmte Flächen sein. In diesem Falle kann eine Tangentialebene an jedem Punkt der gekrümmten Fläche, welche die erste Hauptfläche und/oder die zweite Hauptfläche darstellt, definiert sein. Dabei kann eine Ausrichtung von Tangentialebenen des ersten Wandsegments und des zweiten Wandsegments an benachbarten Punkten konstruiert sein, um ihre relative Ausrichtung abzuleiten. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche (oder die Ebene, die innerhalb dieser Hauptflächen verläuft) miteinander einen Winkel zwischen 10° und 70°, insbesondere zwischen 20° und 60°, insbesondere zwischen 30° und 50° einschließen. Dabei kann es insbesondere möglich sein, eine polygonale Windkraftanlagen-Turmwand durch Verbinden mehrerer Wandabschnitte zusammenzubauen.
Der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements kann parallel oder quer, insbesondere orthogonal, zu der ersten Hauptfläche ausgerichtet sein. Der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements kann parallel oder quer, insbesondere orthogonal, zu der zweiten Hauptfläche ausgerichtet sein. Insbesondere kann sich der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements in direktem oder indirektem Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt (welcher ein Oberflächenabschnitt des ersten Randes sein kann oder nicht) des ersten Wandsegments befinden, und der zweite Oberflächenabschnitt kann sich in direktem oder indirektem Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt (welcher ein Oberflächenabschnitt des zweiten Randes sein kann oder nicht) des zweiten Wandsegments befinden. Insbesondere kann dieser Abschnitt des ersten Wandsegments die erste Hauptfläche enthalten oder nicht, und/oder der Abschnitt des zweiten Wandsegments kann die zweite Hauptfläche enthalten oder nicht. Der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungelements und/oder der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungelements können/kann den ersten Rand und den zweiten Rand (direkt oder indirekt) berühren bzw. diesem gegenüberliegen.
Insbesondere kann im zu einem Windkraftanlagenturm zusammengebauten Zustand der Zwischenabschnitt von einer inneren Hauptfläche des ersten Wandsegments und/oder einer inneren Hauptfläche des zweiten Wandsegments in Richtung eines Inneren (oder eines Äußeren) des Windkraftanlagenturms vorstehen. Insbesondere kann sich der Zwischenabschnitt in einer radialen (alternativ dazu azimutalen) Richtung nach innen (oder nach außen) erstrecken, wenn der Windkraftanlagenturm in Zylinderkoordinaten beschrieben wird, mit einer vertikalen z-Richtung mit der entlang einer Längsachse des Turms in der Mitte des Turms angeordneten z-Achse, wobei die radiale Koordinate r einen orthogonalen Abstand von der z-Achse definiert. Insbesondere kann die Distanz, über die sich der Zwischenabschnitt quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt und/oder dem zweiten Oberflächenabschnitt erstreckt, zwischen dem 0,2- und 50-fachen, insbesondere zwischen dem 1,0- und 30-fachen, ferner insbesondere zwischen dem 2,0- und 20-fachen einer Ausdehnung des ersten Oberflächenabschnitts des Verbindungselements und/oder der Ausdehnung des zweiten Oberflächenabschnitts des Verbindungselements liegen. Dadurch kann ein Wandabschnitt für eine Windkraftanlage bereitgestellt werden, der eine erhöhte Stabilität und/oder Steifigkeit aufweist.
Ferner wird ein Windkraftanlagenturm bereitgestellt, welcher aus mehreren Wandabschnitten zusammengebaut werden kann, die leicht mit einem Lkw oder einem Zug transportiert werden können, ohne dass die Größe des zusammengebauten Windkraftanlagenturms Einschränkungen unterliegt. Insbesondere kann der zusammengebaute Windkraftanlagenturm einen Durchmesser zwischen 4 m und 20 m, insbesondere zwischen 7 m und 15 m aufweisen und eine Höhe zwischen 15 m und 300 m, insbesondere zwischen 100 m und 200 m aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Verbindungselement ein einstückig ausgebildetes Einzelteil. Dadurch kann die Herstellung des Verbindungselements vereinfacht werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das erste Wandsegment einen ersten Rand, wobei das zweite Wandsegment einen zweiten Rand umfasst und wobei das erste Wandsegment und das zweite Wandsegment nebeneinander angeordnet sind, sodass der Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet ist.
Der erste Rand kann einen Oberflächenabschnitt des ersten Wandsegments umfassen, der sich in der Dickenrichtung des ersten Wandsegments erstreckt. Der zweite Rand kann einen Oberflächenabschnitt umfassen, der sich in der Dickenrichtung des zweiten Wandsegments erstreckt. Insbesondere kann der Oberflächenabschnitt des ersten Randes gegenüber dem Oberflächenabschnitt des zweiten Randes angeordnet sein. Der erste Rand kann von dem zweiten Rand einen Abstand zwischen 10 mm und 100 mm, 15 mm und 85 mm, insbesondere 20 mm und 50 mm aufweisen. Insbesondere kann der Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand dafür vorgesehen sein, das Anordnen des Zwischenabschnitts des Verbindungselements zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand zu ermöglichen.
In jedem Falle ist der Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Rand (des ersten Wandsegments) und dem zweiten Rand (des zweiten Wandsegments) angeordnet. Der Zwischenabschnitt kann sich insbesondere orthogonal zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und orthogonal zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstrecken. Insbesondere kann sich der Zwischenabschnitt quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und quer zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstrecken, sodass eine Stabilität und/oder Steifigkeit des Wandabschnitts eines Windkraftanlagenturms erhöht werden/wird. Eine Distanz, über die sich der Zwischenabschnitt quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt und quer zu dem zweiten Oberflächenabschnitt erstreckt, kann von der Anwendung abhängen und kann insbesondere zwischen 10 mm und 200 mm, ferner insbesondere zwischen 20 mm und 150 mm, ferner insbesondere zwischen 30 mm und 100 mm betragen.
Gemäß einer Ausführungsform sind der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements (wenigstens wenn Tangentialebenen betrachtet werden, die in benachbarten Punkten auf dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angelegt sind) parallel zueinander und liegen insbesondere (wenigstens annähernd) in ein und derselben Ebene. Insbesondere können der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements in ein und derselben Ebene liegen, wenn der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements parallel zu der ersten Hauptfläche und/oder der zweiten Hauptfläche sind. Insbesondere können der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gekrümmte Oberflächenabschnitte umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform liegen der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements (oder Tangentialebenen, die in benachbarten Punkten auf dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angelegt sind) in zwei verschiedenen Ebenen, die einen Winkel zwischen 10° und 70°, insbesondere zwischen 40° und 50°, ferner insbesondere rund 45° einschließen. Dadurch kann eine Windkraftanlagen-Turmwand mit einer polygonalen Form aus dem Wandabschnitt oder aus mehreren Wandabschnitten zusammengebaut werden. Dadurch wird es möglich, ein erstes Wandsegment und ein zweites Wandsegment zu verwenden, die im Wesentlichen eine ebene Form aufweisen, wobei die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche Ebenen sind. Dadurch kann die Herstellung des ersten Wandsegments und/oder des zweiten Wandsegments erleichtert werden. Insbesondere können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment durch Walzen von Stahl hergestellt werden, um eine flache (ebene) Form zu erreichen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Wandabschnitt ferner mindestens einen Bolzen, der dafür eingerichtet ist, das Verbindungselement an dem ersten Wandabschnitt und/oder an dem zweiten Wandabschnitt anzubringen. Dadurch kann ein Anschweißen des Verbindungselements an die Wandabschnitte vermieden werden, sodass der Zusammenbau des Wandabschnitts vereinfacht wird. Insbesondere können/kann der erste Wandabschnitt und/oder der zweite Wandabschnitt eine oder mehrere Bohrungen oder Löcher umfassen, in welche der eine oder die mehreren Bolzen eingesetzt werden kann bzw. können.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verbindungselement ferner einen weiteren Zwischenabschnitt, der von einem Oberflächenabschnitt des Verbindungselements vorspringt, der dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt und auch dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt. Der weitere Zwischenabschnitt kann insbesondere dem Wandabschnitt zusätzliche Stabilität verleihen. Insbesondere können sich im zu einer Windkraftanlagen-Turmwand zusammengebauten Zustand der Zwischenabschnitt sowie der weitere Zwischenabschnitt entlang einer radialen Richtung oder entlang einer Umfangsrichtung erstrecken. Insbesondere können sich der Zwischenabschnitt und der weitere Zwischenabschnitt radial nach innen oder radial nach außen erstrecken. Auch in diesem Falle kann eine Distanz, über die sich der Zwischenabschnitt und/oder der weitere Zwischenabschnitt erstrecken/erstreckt (insbesondere quer zu dem Oberflächenabschnitt des Verbindungselements, der dem ersten Oberflächenabschnitt und dem zweiten Oberflächenabschnitt gegenüberliegt), von der speziellen Anwendung abhängen, wie oben beschrieben, und kann auf geeignete Weise gewählt werden.
Insbesondere kann das Verbindungselement aus einem Metall, wie etwa Eisen oder Stahl, insbesondere Edelstahl, hergestellt sein. Dadurch kann das Verbindungselement, indem es den weiteren Zwischenabschnitt aufweist, dem Wandabschnitt zusätzliche Stabilität und/oder Steifigkeit verleihen, insbesondere einer Windkraftanlagen-Turmwand, die aus mehreren Wandabschnitten zusammengebaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements (oder eine Tangentialebene desselben) parallel zu einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt (oder einer Tangentialebene desselben) des ersten Wandsegments und berührt diesen, und der zweite Oberflächenabschnitt (oder eine Tangentialebene desselben) des Verbindungselements ist parallel zu einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt (oder einer Tangentialebene desselben) des zweiten Wandsegments und berührt diesen. Durch Gewährleisten eines Kontakts zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt des Wandsegments und Zusammenpressen der beiden Oberflächenabschnitte (zum Beispiel durch Festziehen eines Bolzens) kann eine Reibung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Wandsegment hergestellt werden. Dasselbe kann für den zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und den Vorderseiten-Oberflächenabschnitt des zweiten Wandsegments gelten. Der Kontakt zwischen den entsprechenden Oberflächenabschnitten kann ein direkter oder ein indirekter Kontakt sein. Direkter Kontakt kann bedeuten, dass keine makroskopische Struktur zwischen den beiden Oberflächenabschnitten angeordnet ist, wobei jedoch nicht ausgeschlossen ist, dass verunreinigende Atome, Verbindungen oder Schichten zwischen den miteinander in Kontakt befindlichen Oberflächenabschnitten vorhanden sein können (wobei sie eine Dicke von weniger als 2 mm aufweisen). Wenn sich die Oberflächenabschnitte in indirektem Kontakt miteinander befinden, kann eine makroskopische Materialmenge, wie etwa eine reibungsverstärkende Schicht, zwischen den entsprechenden Oberflächenabschnitten, die sich in indirektem Kontakt miteinander befinden, angeordnet sein. Durch den Kontakt zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt des ersten Wandsegments entsteht eine Reibung, welche die Stabilität der Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Wandsegment verbessern kann. Dasselbe kann für die Stabilität zwischen dem Verbindungselement und dem zweiten Wandsegment gelten.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verbindungselement ferner einen dritten Oberflächenabschnitt, der dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt und von ihm beabstandet ist, und einen vierten Oberflächenabschnitt, der dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt und von ihm beabstandet ist, wobei ein Abschnitt des ersten Wandsegments zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem dritten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist und wobei ein Abschnitt des zweiten Wandsegments zwischen dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem vierten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist.
Der dritte Oberflächenabschnitt kann sich in Kontakt mit einem Rückseiten-Oberflächenabschnitt des ersten Wandsegments befinden, und der vierte Oberflächenabschnitt kann sich in Kontakt mit einem Rückseiten-Oberflächenabschnitt des zweiten Wandsegments befinden. Dadurch kann zusätzliche Reibung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Wandsegment sowie zwischen dem Verbindungselement und dem zweiten Wandsegment erzeugt werden, sodass die Stabilität des Wandabschnitts sogar noch weiter erhöht wird.
Gemäß einer Ausführungsform (umfassen/)umfasst das erste Wandsegment (und/oder das zweite Wandsegment) ein Loch in einer Vorderseitenfläche des ersten Wandsegments (und/oder des zweiten Wandsegments), das von dem ersten Rand (zweiten Rand) beabstandet ist, zum Einsetzen eines Bolzens zur Anbringung des ersten Oberflächenabschnitts (zweiten Oberflächenabschnitts) des Verbindungselements an dem ersten Wandsegment (zweiten Wandsegment). Dabei kann eine Längsachse des Bolzens quer, insbesondere orthogonal, zur Hauptfläche des ersten Wandsegments ausgerichtet sein. Ferner kann eine Längsachse des Bolzens, der in das zweite Wandsegment eingesetzt ist, quer, insbesondere orthogonal, zur Hauptfläche des zweiten Wandsegments ausgerichtet sein. Dadurch kann eine dichte und feste Verbindung zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem ersten Wandsegment gewährleistet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Wandabschnitt vorgesehen, wobei der erste Rand einen ersten Flansch umfasst, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu einer Vorderseitenfläche des ersten Wandabschnitts erstreckt, wobei der zweite Rand einen zweiten Flansch umfasst, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu einer Vorderseitenfläche des zweiten Wandabschnitts erstreckt, wobei der erste Flansch an dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist und der zweite Flansch an dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist.
Insbesondere kann der erste Flansch eine Kontaktfläche umfassen, die quer, insbesondere orthogonal, zur Vorderseitenfläche des ersten Wandabschnitts ausgerichtet ist. Insbesondere kann der zweite Flansch eine Kontaktfläche umfassen, die quer, insbesondere orthogonal, zur Vorderseitenfläche des zweiten Wandabschnitts ausgerichtet ist. Insbesondere kann sich die Kontaktfläche des ersten Flansches in direktem oder indirektem Kontakt mit dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements befinden, und die Kontaktfläche des zweiten Flansches kann sich in direktem oder indirektem Kontakt mit dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements befinden. Dadurch kann das Verbindungselement vollständig zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch angeordnet sein. Insbesondere steht das Verbindungselement möglicherweise nicht über den ersten Rand in Richtung einer seitlichen Erstreckung des ersten Wandabschnitts vor, und das Verbindungselement steht möglicherweise nicht über den zweiten Rand in Richtung einer seitlichen Erstreckung des zweiten Wandabschnitts vor. Insbesondere kann der Zwischenabschnitt des Verbindungselements so angeordnet sein, dass er den ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und den zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements verbindet oder vereinigt, sodass der erste Oberflächenabschnitt und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements voneinander beabstandet, insbesondere parallel zueinander ausgerichtet oder geneigt zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Flansch (zweite Flansch) ein Loch zum Einsetzen eines Bolzens zur Anbringung des ersten Flansches (zweiten Flansches) an dem ersten Oberflächenabschnitt (zweiten Oberflächenabschnitt) des Verbindungselements. Dabei kann sich eine Längsachse des in das Loch des ersten Flansches eingesetzten Bolzens in einer seitlichen Richtung der Hauptfläche des ersten Wandsegments erstrecken. Ferner kann sich eine Längsachse des in das Loch des zweiten Flansches eingesetzten Bolzens in einer seitlichen Richtung der Hauptfläche des zweiten Wandsegments erstrecken. Dadurch kann ein Widerstand oder eine Stabilität gegenüber in verschiedenen Richtungen wirkenden Kräften durch eine Kombination von Reibung und Festigkeit des Bolzens oder der Bolzen erzielt werden. Dabei können Stabilitäts- oder Steifigkeitsanforderungen in verschiedenen Richtungen (wie etwa in einer vertikalen Richtung, Umfangsrichtung, radialen Richtung) auf geeignete Weise eingestellt werden, indem entweder in Kontakt befindliche Flächen angepasst werden und/oder Abmessungen oder Materialien von Bolzen, welche die Flächen verbinden, angepasst werden. Dadurch kann eine höhere Flexibilität beim Bauen einer Windkraftanlagen-Turmwand gewährleistet werden.
Gemäß einer Ausführungsform verbindet der Zwischenabschnitt den ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements mit dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm bereitgestellt, wobei der Wandabschnitt umfasst: ein erstes Wandsegment; ein zweites Wandsegment, wobei das erste Wandsegment und das zweite Wandsegment nebeneinander angeordnet sind; ein Verbindungselement, das einen ersten Oberflächenabschnitt, der an dem ersten Wandsegment angebracht ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt, der an dem zweiten Wandsegment angebracht ist, umfasst und der einen Zwischenabschnitt (auch als Verstärkungsteil bezeichnet) umfasst, der den ersten Oberflächenabschnitt mit dem zweiten Oberflächenabschnitt verbindet.
Dadurch kann eine alternative Lösung für die Aufgabe der Bereitstellung eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm mit einer verbesserten Stabilität und/oder Steifigkeit bereitgestellt werden. Das neue erfinderische Konzept ist darin zu sehen, dass das Verbindungselement mit einem zusätzlichen Verstärkungsteil versehen wird, welcher bei den oben erwähnten Ausführungsformen als ein Zwischenabschnitt ausgebildet ist und alternativ dazu als ein Abschnitt ausgebildet sein kann, der den ersten Oberflächenabschnitt mit dem zweiten Oberflächenabschnitt verbindet. Insbesondere kann der Verstärkungsteil eine Struktur in einer Ebene sein, die von einer Ebene verschieden ist, in welcher der erste Oberflächenabschnitt oder der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements liegt. Der Verstärkungsteil kann dem Verbindungselement und somit auch dem Wandabschnitt für den Windkraftanlagenturm eine erhöhte Stabilität oder Steifigkeit verleihen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verstärkungsteil einen Abschnitt, der sich parallel zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstreckt, und umfasst außerdem zwei Abschnitte, die sich quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und quer zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstrecken. Die zwei Abschnitte, die sich quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstrecken, können dafür vorgesehen sein, den Abschnitt, der sich parallel zu dem ersten Oberflächenabschnitt und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstreckt, in einem bestimmten Abstand von dem ersten Oberflächenabschnitt und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements anzuordnen, wobei der Abstand zwischen 10 mm und 200 mm, insbesondere 20 mm bis 150 mm, ferner insbesondere 50 mm bis 120 mm betragen kann. Dadurch kann der Verstärkungsteil dem Wandabschnitt wirksam erhöhte Stabilität verleihen.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Turmwand für eine Windkraftanlage bereitgestellt, wobei die Turmwand mehrere Wandabschnitte für einen Windkraftanlagenturm gemäß einer Ausführungsform, wie oben beschrieben, umfasst, wobei die mehreren Wandabschnitte paarweise angebracht sind, um einen ringförmigen Wandabschnitt zu bilden. Im Querschnitt kann der ringförmige Wandabschnitt eine polygonale Form, eine Kreisform, eine ovale Form oder Ähnliches aufweisen. Insbesondere kann der Querschnitt sechs, acht, zehn, zwölf oder sogar noch mehr Ecken aufweisen. Dadurch kann eine Turmwand bereitgestellt werden, die im Vergleich zu einer herkömmlichen Turmwand erhöhte Stabilität aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich der erste Rand des ersten Wandsegments und der zweite Rand des zweiten Wandsegments in einer Längsrichtung des Turms, insbesondere senkrecht zum ringförmigen Querschnitt der Turmwand. Aufgrund der Verbindung zwischen den Wandsegmenten unter Verwendung des Verbindungselements können die Wandabschnitte, die nebeneinander angeordnet sind und deren Ränder vertikal (in der Längsrichtung) ausgerichtet sind, höheren Biegekräften standhalten, die aus auftreffendem Wind resultieren, der in einer horizontalen Richtung senkrecht zu der vertikalen Richtung (Längsrichtung des Turms) gerichtet ist.
Dadurch wird es ermöglicht, einen Windkraftanlagenturm zu montieren oder zu bauen, der im Vergleich zu einem herkömmlichen Windkraftanlagenturm größere Abmessungen (Höhe und/oder Durchmesser) aufweist. Da die Windgeschwindigkeit mit zunehmenden Höhen über dem Erdboden zunehmen kann, kann eine Windkraftanlage mit einer höheren Kapazität und/oder Leistung bereitgestellt werden.
Obwohl Ausführungsformen in Bezug auf einen Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm oder eine Turmwand für eine Windkraftanlage beschrieben wurden, können die Merkmale (einzeln oder in einer Kombination offenbart) dieser Ausführungsformen auch bei einem Verfahren zur Herstellung eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm oder einem Verfahren zur Herstellung. einer Turmwand für eine Windkraftanlage zur Anwendung kommen.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Anordnen eines ersten Wandsegments, das einen ersten Rand umfasst, neben einem zweiten Wandsegment, das einen zweiten Rand umfasst, derart, dass der erste Rand und der zweite Rand voneinander beabstandet sind; Anordnen eines Zwischenabschnitts eines Verbindungselements zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand, derart, dass sich der Zwischenabschnitt quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstreckt; Anbringen eines ersten Oberflächenabschnitts des Verbindungselements an dem ersten Wandsegment; und Anbringen eines zweiten Oberflächenabschnitts des Verbindungselements an dem zweiten Wandsegment.
Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf unterschiedliche Gegenstände beschrieben wurden. Insbesondere wurden einige Ausführungsformen in Bezug auf Verfahrensansprüche beschrieben, während andere Ausführungsformen in Bezug auf Vorrichtungsansprüche beschrieben wurden. Ein Fachmann kann jedoch der vorangehenden Beschreibung und der nachfolgenden Beschreibung entnehmen, dass, sofern nicht anders vermerkt, zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einem Gegenstandstyp gehören, auch jede Kombination zwischen Merkmalen, die sich auf unterschiedliche Gegenstandstypen beziehen, insbesondere zwischen Merkmalen der Verfahrensansprüche und Merkmalen der Vorrichtungsansprüche, als mit diesem Dokument offenbart angesehen wird.
Die oben definierten Aspekte und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus den Ausführungsbeispielen ersichtlich, die nachfolgend beschrieben werden, und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele erläutert. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ausführlicher beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Windkraftanlagenturms, der einen Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm gemäß einer Ausführungsform enthält;
2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines Wandabschnitts gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm gemäß einer anderen Ausführungsform;
4 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm;
5 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm;
6 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm;
7 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm;
8 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm;
9 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm.
Ausführliche Beschreibung
Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch. Es ist anzumerken, dass in verschiedenen Figuren ähnliche oder identische Elemente mit denselben Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen, welche sich von den entsprechenden Bezugszeichen nur in der ersten Ziffer unterscheiden, versehen sind.
Dabei sind Elemente, Komponenten und/oder Verfahrensschritte, die hinsichtlich Struktur und/oder Funktion ähnlich sind, mit Bezugszeichen versehen, die sich nur in der ersten Ziffer unterscheiden. Sofern ein Element, eine Komponente oder ein Verfahrensschritt in Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform nicht ausführlich beschrieben ist, kann die Beschreibung des betreffenden Elements, der betreffenden Komponente oder des betreffenden Verfahrensschritts in Bezug auf eine andere Ausführungsform hilfsweise als Beschreibung für dieses Element, diese Komponente oder diesen Verfahrensschritt bei der speziellen Ausführungsform dienen.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Wandabschnitts 100 für einen Windkraftanlagenturm 101. Der Windkraftanlagenturm 101 erstreckt sich in einer Längsrichtung oder entlang einer Achse 103 (entlang der z-Achse), welche eine Symmetrieachse des Windkraftanlagenturms 101 sein kann. Der Windkraftanlagenturm 101 umfasst eine Vielzahl von Wandabschnitten für einen Windkraftanlagenturm, von denen in 1 nur ein Wandabschnitt 100 dargestellt ist.
Der Wandabschnitt 100 umfasst ein erstes Wandsegment 105, das einen ersten Rand 106 umfasst, und der Wandabschnitt 100 umfasst ferner ein zweites Wandsegment 107, das einen zweiten Rand 108 umfasst. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, wird eine Verbindung zwischen dem ersten Wandsegment 105 und dem zweiten Wandsegment 107 unter Verwendung eines Verbindungselements 109 hergestellt, welches wenigstens teilweise zwischen dem ersten Rand 106 des ersten Wandsegments 105 und dem zweiten Rand 108 des zweiten Wandsegments 107 angeordnet ist. Somit gewährleistet das Verbindungselement 109 eine vertikale Verbindung zwischen benachbarten Wandsegmenten 105, 107.
Allgemein können verschiedene Ausführungsformen eines Wandabschnitts für einen Windkraftanlagenturm, die in den 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 dargestellt sind, für den Zusammenbau eines Windkraftanlagenturms, wie des in 1 dargestellten Windkraftanlagenturms 101, verwendet werden. Bei allen dargestellten Ausführungsformen können/kann das erste Wandsegment und/oder das zweite Wandsegment eine ebene Form, eine zylindrische Form, eine konische Form oder Ähnliches aufweisen.
2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung (senkrecht zur Achse 103 in 1) eines Wandabschnitts 200 gemäß einer Ausführungsform. Der in 2 dargestellte Wandabschnitt 200 umfasst ein erstes Wandsegment 205 und ein zweites Wandsegment 207, welche nebeneinander angeordnet sind, derart, dass ein erster Rand 206 des ersten Wandsegments 205 einem zweiten Rand 208 des zweiten Wandsegments 207 gegenüberliegt und benachbart ist. Der erste Rand 206 erstreckt sich senkrecht zu einer Hauptfläche 211 des ersten Wandsegments 205, und der zweite Rand 208 erstreckt sich senkrecht zu einer Hauptfläche 212 des zweiten Wandsegments. Insbesondere liegen die Hauptfläche 211 des ersten Wandsegments 205 und die Hauptfläche 212 des zweiten Wandsegments 207 in einer gemeinsamen Ebene. Bei anderen Ausführungsformen können die Hauptfläche 211 des ersten Wandsegments 205 und die Hauptfläche 212 des zweiten Wandsegments 207 in verschiedenen Ebenen liegen, die einen Winkel zwischen 0° und 50°, insbesondere zwischen 20° und 50° einschließen.
Das erste Wandsegment 205 und das zweite Wandsegment 207 sind mittels des Verbindungselements 209 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 209 umfasst einen ersten Oberflächenabschnitt 213, der an dem ersten Wandsegment 205 angebracht ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt 215, der an dem zweiten Wandsegment 207 angebracht ist. Insbesondere liegen der erste Oberflächenabschnitt 213 und der zweite Oberflächenabschnitt 215 des Verbindungselements 209 in einer gemeinsamen Ebene, die zu der Hauptfläche 211 des ersten Wandsegments parallel ist und zu der Hauptfläche 212 des zweiten Wandsegments parallel ist. Der erste Oberflächenabschnitt 213 kann sich in direktem oder indirektem Kontakt mit einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 217 des ersten Wandsegments befinden, und der zweite Oberflächenabschnitt 215 des Verbindungselements 209 kann sich in direktem oder indirektem Kontakt mit einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 219 des zweiten Wandsegments 207 befinden. Durch Festziehen von Bolzen 221 können die Oberflächenabschnitte 213, 217 sowie die Oberflächenabschnitte 215, 219 aneinander gepresst werden, sodass eine Reibung zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt 213 des Verbindungselements 209 und dem Oberflächenabschnitt 217 des ersten Wandsegments 205 erzeugt wird. Ferner kann eine Reibung zwischen dem zweiten Oberflächenabschnitt 215 des Verbindungselements 209 und dem Oberflächenabschnitt 219 des zweiten Wandsegments 207 erzeugt werden. Dadurch kann eine Verbindungsfestigkeit zwischen dem ersten Wandsegment 205 und dem Verbindungselement 209 sowie zwischen dem zweiten Wandsegment 207 und dem Verbindungselement 209 erzeugt werden.
Um die Verbindungsfestigkeit weiter zu erhöhen und außerdem die Stabilität oder Steifigkeit des Wandabschnitts 200 zu erhöhen, umfasst das Verbindungselement 209 ferner einen Verstärkungsteil, der einen Abschnitt 223 umfasst, der sich im Wesentlichen parallel zu dem ersten Oberflächenabschnitt 213 und dem zweiten Oberflächenabschnitt 215 des Verbindungselements 209 erstreckt, und wobei das Verbindungselement 209 ferner zwei Abschnitte 225 umfasst, die den ersten Oberflächenabschnitt 213 und den zweiten Oberflächenabschnitt 215 mit dem Abschnitt 223 des Verbindungselements 209 vereinigen. Eine Länge der Abschnitte 225 kann von der Anwendung abhängen. Je größer die Länge der Abschnitte 225 des Verbindungselements 209 ist, desto höher kann die durch das Verbindungselement 209 verliehene Stabilität sein.
3 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 300 gemäß einer Ausführungsform. Ein erstes Wandsegment 305 umfasst einen Rand 306, welcher einem zweiten Rand 308 eines zweiten Wandsegments 307 gegenüberliegend angeordnet ist. Dabei sind das erste Wandsegment 305 und das zweite Wandsegment 307 derart nebeneinander angeordnet, dass der erste Rand 306 und der zweite Rand 308 einen Abstand d1 voneinander aufweisen. d1 kann zwischen 10 mm und 100 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 70 mm, insbesondere rund 50 mm betragen. Der Spielraum oder Abstand zwischen dem ersten Rand 306 und dem zweiten Rand 308 kann das Anordnen eines Zwischenabschnitts 327 des Verbindungselements 309 zwischen den Rändern 306 und 308 ermöglichen. Dadurch kann eine Stabilität der Verbindung zwischen dem ersten Wandsegment 305 und dem zweiten Wandsegment 307 unter Verwendung des Verbindungselements 309 verbessert werden.
Das Verbindungselement 309 umfasst ferner einen ersten Oberflächenabschnitt 313, der an dem ersten Wandsegment 305 angebracht ist, und das Verbindungselement 309 umfasst einen zweiten Oberflächenabschnitt 315, der an dem zweiten Wandsegment 307 angebracht ist. Insbesondere kann sich der erste Oberflächenabschnitt 313 in direktem oder indirektem Kontakt mit einem ersten Oberflächenabschnitt 317 des ersten Wandsegments 305 befinden, und der zweite Oberflächenabschnitt 315 des Verbindungselements 309 kann sich in direktem oder indirektem Kontakt mit einem ersten Oberflächenabschnitt 319 des zweiten Wandsegments 307 befinden.
Insbesondere springt der Zwischenabschnitt 327 des Verbindungselements 309 von dem ersten Oberflächenabschnitt 313 und von dem zweiten Oberflächenabschnitt 315 des Verbindungselements 309 vor (erstreckt sich quer, insbesondere orthogonal). Ferner ist der erste Oberflächenabschnitt 313 parallel zu dem zweiten Oberflächenabschnitt 315 des Verbindungselements 309. Im zu einer Windkraftanlagen-Turmwand zusammengebauten Zustand können der erste Oberflächenabschnitt 313 und der zweite Oberflächenabschnitt 315 des Verbindungselements entweder in einem Inneren des Turms oder an einer Außenfläche der Windkraftanlagen-Turmwand 101, wie in 1 dargestellt, angeordnet sein.
Ein Oberflächenabschnitt des Zwischenabschnitts des Verbindungselements 309, der parallel zu der Hauptfläche 311 des ersten Wandsegments 305 und auch parallel zu der Hauptfläche 312 des ersten Wandsegments ist, ist mit diesen Hauptflächen bündig und steht daher nicht über diese Hauptflächen vor. Bei anderen Ausführungsformen kann der Zwischenabschnitt 327 (oder eine distale Fläche desselben) über die Hauptfläche 311 und/oder 312 vorstehen, um die Stabilität des Wandabschnitts 300 zusätzlich zu erhöhen.
4 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 400. Im Unterschied zu der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst der in 4 dargestellte Wandabschnitt 400 ein erstes Wandsegment 405 und ein zweites Wandsegment 407, deren Hauptflächen 411 und 412 nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen, sondern einen Winkel α von rund 45° einschließen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Winkel α andere Werte haben, insbesondere zwischen 30° und 60°. Dadurch kann eine Windkraftanlagen-Turmwand mit einem polygonalen Querschnitt unter Verwendung des Wandabschnitts 400 zusammengebaut werden. In Abhängigkeit von dem Winkel α weist auch das Verbindungselement 409 eine gewinkelte Form auf, insofern als der erste Oberflächenabschnitt 413, der sich in Kontakt mit einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 417 des ersten Wandsegments befindet, einen Winkel α mit dem zweiten Oberflächenabschnitt 415 des Verbindungselements 409 einschließt, der sich in Kontakt mit einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 419 des zweiten Wandsegments 407 befindet. Wie bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist der Zwischenabschnitt 427 des Verbindungselements 409 zwischen dem ersten Rand 406 des ersten Wandsegments 405 und dem zweiten Rand 408 des zweiten Wandsegments 407 angeordnet. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform steht der Zwischenabschnitt 427 über die Hauptfläche 411 des ersten Wandsegments 405 und die Hauptfläche 412 des zweiten Wandsegments vor. Dadurch kann die Stabilität des Wandabschnitts 400 erhöht werden.
5 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform eines Wandabschnitts 500 gemäß einer Ausführungsform. Der in 5 dargestellte Wandabschnitt 500 weist Ähnlichkeiten mit dem in 3 dargestellten Wandabschnitt 300 auf, unterscheidet sich von diesem Wandabschnitt 300 jedoch darin, dass der in 5 dargestellte Wandabschnitt 500 ferner einen dritten Oberflächenabschnitt 529 umfasst, der dem ersten Oberflächenabschnitt 513 des Verbindungselements 509 gegenüberliegt und in einem Abstand d2 von diesem angeordnet ist, und darin, dass er einen vierten Oberflächenabschnitt 531 umfasst, der dem zweiten Oberflächenabschnitt 515 des Verbindungselements 509 gegenüberliegt und in einem Abstand d2 von diesem angeordnet ist. Dabei ist ein Abschnitt des ersten Wandsegments zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt 513 und dem dritten Oberflächenabschnitt 529 des Verbindungselements 509 angeordnet und angebracht, und ein Abschnitt des zweiten Wandsegments 507 ist zwischen dem zweiten Oberflächenabschnitt 515 und dem vierten Oberflächenabschnitt 531 des Verbindungselements 509 angeordnet und angebracht, insbesondere unter Verwendung von Bolzen 521. Bei anderen Ausführungsformen liegen das erste Wandsegment 505 und das zweite Wandsegment 507 (und somit die Hauptflächen derselben) möglicherweise nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern können einen Winkel einschließen, ähnlich wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
6 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 600 gemäß einer Ausführungsform. Der in 6 dargestellte Wandabschnitt 600 weist Ähnlichkeiten mit dem in 3 dargestellten Wandabschnitt 300 auf, unterscheidet sich von dieser Ausführungsform jedoch darin, dass der in 6 dargestellte Wandabschnitt 600 ferner einen weiteren Zwischenabschnitt 633 umfasst, der Bestandteil des Verbindungselements 609 ist. Dabei steht der weitere Zwischenabschnitt 633 von einem Oberflächenabschnitt 634 des Verbindungselements 609 vor, wobei der Oberflächenabschnitt 634 dem ersten Oberflächenabschnitt 613 des Verbindungselements 609 gegenüberliegt und auch dem zweiten Oberflächenabschnitt 615 des Verbindungselements 609 gegenüberliegt. Insbesondere steht der weitere Zwischenabschnitt 633 in einer Richtung vor, die zu einer Vorstehrichtung des Zwischenabschnitts 627 entgegengesetzt ist, wobei der Zwischenabschnitt 627, wie in den in den 3–5 dargestellten Ausführungsformen, zwischen dem ersten Rand 606 des ersten Wandsegments 605 und dem zweiten Rand 608 des zweiten Wandsegments 607 angeordnet ist. Der weitere Zwischenabschnitt 633 (oder/und der Zwischenabschnitt 627) kann(/können) sich über einen Abstand d3 von dem Oberflächenabschnitt 634 weg erstrecken. Dabei kann der Abstand d3 zwischen 10 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 30 mm und 100 mm betragen. Bei anderen Ausführungsformen liegen das erste Wandsegment 605 und das zweite Wandsegment 607 möglicherweise nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern können einen Winkel einschließen, ähnlich wie in 4 dargestellt.
7 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 700 gemäß einer Ausführungsform. Die in den 7, 8 und 9 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich von den in den 3, 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen darin, dass das erste Wandsegment 705 sowie das zweite Wandsegment 707 jeweils einen Flansch umfassen, der die Ränder 706 und 708 bildet. Insbesondere umfasst das erste Wandsegment 705 einen Flansch 735, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 717 des ersten Wandsegments 705 erstreckt. Ferner umfasst das zweite Wandsegment 707 einen Flansch 737, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 719 des zweiten Wandsegments 707 erstreckt. Dabei wird der Rand 706 des ersten Wandsegments 705 im Wesentlichen von einer Verbindungsfläche des Flansches 735 gebildet.
Die Verbindungsfläche 706 des Flansches 735 befindet sich in direktem oder indirektem Kontakt mit dem ersten Oberflächenabschnitt 713 des Verbindungselements 709. Der zweite Rand 708 wird im Wesentlichen von einer Verbindungsfläche des Flansches 737 des zweiten Wandsegments 707 gebildet. Die Verbindungsfläche 708 des Flansches 737 befindet sich in direktem oder indirektem Kontakt mit dem zweiten Oberflächenabschnitt 715 des Verbindungselements 709. Dabei sind der erste Oberflächenabschnitt 713 sowie der zweite Oberflächenabschnitt 715 des Verbindungselements 709 quer, insbesondere orthogonal, zu dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 717 des ersten Wandsegments 705 ausgerichtet, und der zweite Oberflächenabschnitt 715 des Verbindungselements 709 ist quer, insbesondere orthogonal, zu dem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt 719 des zweiten Wandsegments 707 ausgerichtet.
Der Zwischenabschnitt 727 verbindet den ersten Oberflächenabschnitt 713 und den zweiten Oberflächenabschnitt 715 des Verbindungselements 709. Hierbei erstreckt sich der Zwischenabschnitt 727 quer, insbesondere orthogonal, zu dem ersten Oberflächenabschnitt 713 und dem zweiten Oberflächenabschnitt 715 des Verbindungselements 709. Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform umfasst das Verbindungselement 709 einen weiteren Zwischenabschnitt 733, der ebenfalls den ersten Oberflächenabschnitt 713 und den zweiten Oberflächenabschnitt 715 verbindet, wobei sich der Zwischenabschnitt 727 parallel zu dem weiteren Zwischenabschnitt 733 des Verbindungselements 709 erstreckt und ihm gegenüberliegt. Aufgrund des Zwischenabschnitts 727 (und des weiteren Zwischenabschnitts 733) des Verbindungselements 709 weisen die Verbindungsfläche 706 des ersten Flansches 735 und die Verbindungsfläche 708 des zweiten Flansches 737 einen Abstand d1 zueinander auf.
8 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 800 gemäß einer Ausführungsform. Die in 8 dargestellte Ausführungsform ist der in 7 dargestellten Ausführungsform des Wandabschnitts 700 ähnlich, außer dass bei dem in 8 dargestellten Wandabschnitt 800 der weitere Zwischenabschnitt fehlt.
9 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Wandabschnitts 900 gemäß einer Ausführungsform. Der in 9 dargestellte Wandabschnitt weist Ähnlichkeiten mit dem in 8 dargestellten Wandabschnitt 800 auf, außer dass das erste Wandsegment 905 und das zweite Wandsegment 907 nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen, sondern einen Winkel α einschließen, ähnlich wie im Falle der in 4 dargestellten Ausführungsform 400. Das erste Wandsegment 905 umfasst einen ersten Flansch 935 mit einer Verbindungsfläche 906, die sich in direktem oder indirektem Kontakt mit einem ersten Oberflächenabschnitt 913 des Verbindungselements 909 befindet. Das Verbindungselement 909 ist an dem ersten Wandsegment 905 mithilfe eines Bolzens 921 angebracht und an dem zweiten Wandsegment 907 mithilfe eines weiteren Bolzens 921 angebracht. In Abhängigkeit von einem Neigungswinkel α (welcher der Winkel ist, der von den Hauptflächen des ersten Wandsegments 905 und des zweiten Wandsegments 907 eingeschlossen wird) kann die Ausrichtung des ersten Oberflächenabschnitts 913 und des zweiten Oberflächenabschnitts 915 des Verbindungselements 909 relativ zu dem Zwischenabschnitt 927 (oder einer Fläche desselben) angepasst werden. Somit werden Verbindungselemente 909 mit unterschiedlichen Formen, sodass ein Winkel zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt (oder/und dem zweiten Oberflächenabschnitt 915) und dem Zwischenabschnitt 927 (oder einer Fläche desselben) variiert, vorgesehen. Dadurch können Windkraftanlagen-Turmwände mit unterschiedlichen Geometrien, wie etwa mit polygonalem Querschnitt mit 4, 6, 8, 10, 12 Ecken, unter Verwendung von Wandabschnitten gemäß Ausführungsformen zusammengebaut werden.
Es ist anzumerken, dass der Begriff „umfassend” nicht andere Elemente oder Schritte ausschließt und „ein” oder „eine” nicht eine Vielzahl ausschließt. Außerdem können Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben wurden, kombiniert werden. Es ist außerdem anzumerken, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche einschränkend ausgelegt werden dürfen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2008/0256892 A1 [0002]
WO 2009/097858 [0003]
EP 2136017 A1 [0004]
WO 2004/083633 [0005]
EP 2006471 B1 [0006]
WO 2009/024356 [0007]

Claims

Wandabschnitt für einen Windkraftanlagenturm, wobei der Wandabschnitt umfasst: • ein erstes Wandsegment (205, 305, 705); • ein zweites Wandsegment (207, 307, 707); • ein Verbindungselement (209, 309, 709), welches umfasst: einen ersten Oberflächenabschnitt (213, 313, 713), der an dem ersten Wandsegment angebracht ist und sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Oberflächenabschnitt (215, 315, 715), der an dem zweiten Wandsegment angebracht ist und sich in einer zweiten Richtung erstreckt, und einen Zwischenabschnitt (223, 225; 327; 727) mit einem sich quer zu der ersten Richtung und quer zu der zweiten Richtung erstreckenden Zwischen-Oberflächenabschnitt.
Wandabschnitt nach Anspruch 1, wobei das Verbindungselement ein einstückig ausgebildetes Einzelteil ist.
Wandabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Wandsegment (305, 705) einen ersten Rand (306, 706) umfasst, wobei das zweite Wandsegment (307, 707) einen zweiten Rand (308, 708) umfasst, und wobei das erste Wandsegment und das zweite Wandsegment nebeneinander angeordnet sind, sodass der Zwischenabschnitt (327, 727) zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet ist.
Wandabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements zueinander parallel sind, insbesondere in ein und derselben Ebene liegen.
Wandabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements in zwei verschiedenen Ebenen liegen, die einen Winkel (α) zwischen 10° und 70°, insbesondere zwischen 40° und 50°, ferner insbesondere von 45° einschließen.
Wandabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ferner mindestens einen Bolzen (221, 321, 721) umfasst, der dafür eingerichtet ist, das Verbindungselement an dem ersten Wandabschnitt und/oder an dem zweiten Wandabschnitt anzubringen.
Wandabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement ferner einen weiteren Zwischenabschnitt (633, 733) umfasst, der von einem Oberflächenabschnitt des Verbindungselements vorsteht, welcher dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt.
Wandabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Oberflächenabschnitt des Verbindungselements parallel zu einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt des ersten Wandsegments ist und diesen berührt, und der zweite Oberflächenabschnitt des Verbindungselements parallel zu einem Vorderseiten-Oberflächenabschnitt des zweiten Wandsegments ist und diesen berührt.
Wandabschnitt nach Anspruch 8, wobei das Verbindungselement ferner umfasst: einen dritten Oberflächenabschnitt (529), der dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt und von ihm beabstandet ist, und einen vierten Oberflächenabschnitt (531), der dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements gegenüberliegt und von ihm beabstandet ist, wobei ein Abschnitt des ersten Wandsegments zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem dritten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist und wobei ein Abschnitt des zweiten Wandsegments zwischen dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und dem vierten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist.
Wandabschnitt nach Anspruch 8 oder 9, wobei das erste Wandsegment ein Loch in einer Vorderseitenfläche, das von dem ersten Rand beabstandet ist, zum Einsetzen eines Bolzens zur Anbringung des ersten Oberflächenabschnitts des Verbindungselements an dem ersten Wandsegment umfasst.
Wandabschnitt nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der erste Rand einen ersten Flansch (735) umfasst, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu einer Vorderseitenfläche (717) des ersten Wandabschnitts erstreckt, wobei der zweite Rand einen zweiten Flansch (737) umfasst, der sich quer, insbesondere orthogonal, zu einer Vorderseitenfläche (719) des zweiten Wandabschnitts erstreckt, wobei der erste Flansch an dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist und der zweite Flansch an dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements angebracht ist.
Wandabschnitt nach Anspruch 11, wobei der erste Flansch ein Loch zum Einsetzen eines Bolzens zur Anbringung des ersten Flansches an dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements umfasst.
Wandabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zwischenabschnitt (223, 225) den ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements mit dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements verbindet.
Wandabschnitt nach Anspruch 13, wobei der Zwischenabschnitt umfasst: einen Abschnitt (223), der sich parallel zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstreckt, und zwei Abschnitte (225), die sich quer zu dem ersten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements und quer zu dem zweiten Oberflächenabschnitt des Verbindungselements erstrecken.
Turmwand für eine Windkraftanlage, wobei die Turmwand umfasst: • mehrere der Wandabschnitte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mehreren Wandabschnitte paarweise angebracht sind, um einen ringförmigen Wandabschnitt zu bilden, wobei sich insbesondere der erste Rand des ersten Wandsegments und der zweite Rand des zweiten Wandsegments in einer Längsrichtung des Turms erstrecken.