DE202009015675U1 - Tower segment, as well as a sheet metal blank for a tower segment - Google Patents
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Abstract
Turmsegment (9) der Art, welche eine Rohrform mit einer Umfangswand aufweist, umfassend eine Öffnung (8) in der Umfangswand (10) um den Zutritt in das Innere des Turms zu ermöglichen, wobei der Bereich um die Öffnung verstärkt ist, um die durch die Öffnung bewirkte Schwächung zu kompensieren, und wobei das Turmsegment aus einem Blechzuschnitt (12) hergestellt ist, welches als ein einheitliches Stück mit einem Bereich (11) mit einer erhöhten Materialdicke (T2) in der Region um die Öffnung (8) geformt ist.A tower segment (9) of the type having a tubular shape with a peripheral wall comprising an opening (8) in the peripheral wall (10) to allow access to the interior of the tower, the area around the opening being reinforced the aperture caused to compensate for weakening, and wherein the tower segment is made of a sheet metal blank (12) formed as a unitary piece with an area (11) of increased material thickness (T2) in the region around the opening (8).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Turmsegment der Art, welche eine Rohrform mit einer Umfangswand aufweist, umfassend eine Öffnung in der Umfangswand um den Zugang in das Innere des Turms zu ermöglichen, wobei der Bereich um die Öffnung verstärkt ist, um die durch die Öffnung bewirkte Schwächung zu kompensieren.The The present invention generally relates to a tower segment of Art having a tubular shape with a peripheral wall comprising an opening in the peripheral wall to allow access to the inside of the tower the area around the opening being reinforced, around the weakening caused by the opening compensate.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Große Windturbinentürme werden normalerweise aus einem oder mehreren Rohrturmabschnitten hergestellt. In dem Fall, dass der Turm aus mehr als einem Turmabschnitt zusammengesetzt ist, werden sie normalerweise mittels Bolzverbindungen durch Flansche in den Enden verbunden. Jeder Turmabschnitt kann wiederum aus einem oder einigen Rohrturmabschnitten zusammengesetzt sein, welche normalerweise mit einer kreisförmigen Querschnittsform hergestellt werden. Die Rohrsegmente für jeden Turmabschnitt können eine Höhe von ungefähr 3 m aufweisen und werden in einer geeigneten Anzahl, um die gewünschte Höhe des Turmabschnittes zu erzielen, miteinander verschweißt. Die Rohrsegmente können zylindrisch sein oder können eine Kegelstumpfform aufweisen und werden aus flachen Stahlplatten hergestellt, welche in die gewünschte zylindrische oder konische Form kaltgewalzt werden und zwei kurze Seitenkanten werden durch eine vertikale Stoßnaht miteinander verschweißt.Size Wind turbine towers are usually made of one or more Tube tower sections made. In the event that the tower is off more than one tower section, they usually become connected by means of bolt connections by flanges in the ends. Each tower section may in turn consist of one or several tube tower sections be composed, which usually with a circular Cross-sectional shape can be produced. The pipe segments for each tower section can have a height of about 3 m and will be in a suitable number to the desired Height of the tower section to achieve, welded together. The pipe segments can be cylindrical or can have a truncated cone shape and are made of flat steel plates made in the desired cylindrical or cold-rolled conical shape and two short side edges welded together by a vertical butt joint.
In einem unteren Teil des Turms, in der Nähe des Bodens oder des Wasserspiegels, ist er normalerweise mit einer Öffnung in Form einer Tür bereitgestellt, um Zutritt in das Innere des Turms für Reparaturen und Wartung der Geräte zu ermöglichen. Um die durch die Türöffnung erzeugte Schwächung zu kompensieren, ist es allgemeine Praxis die Region um die Tür auf unterschiedliche Weise zu verstärken.In a lower part of the tower, near the bottom or of the water level, it is usually with an opening provided in the form of a door to gain access to the interior of the tower for repairs and maintenance of the equipment to enable. To the through the door opening It is general to compensate for the weakening produced Practice the region around the door in different ways to reinforce.
Eine
Art der Verstärkung der Region um die Tür ist
es, wie in der
Eine
andere Art ein Turmsegment, welches mit einer Türöffnung
bereitgestellt ist, zu verstärken, ist in der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Im Hinblick auf das obige ist es ein Gegenstand der Erfindung, ein Turmsegment wie auch einen Blechzuschnitt zur Herstellung eines Turmsegments bereitzustellen. Insbesondere ist es ein Gegenstand ein Turmsegment wie auch einen Blechzuschnitt zur Herstellung eines Turmabschnittes bereitzustellen, bei welchem eine Verstärkung um eine Öffnung in dem Turmsegment einfach und kostensparend durchgeführt werden kann. Wenigstens dieser Gegenstand kann durch ein Turmsegment und ein Blechzuschnitt gemäß Anspruch 1 bzw. 11 erzielt werden.in the In view of the above, it is an object of the invention Tower segment as well as a sheet metal blank for the production of a To provide tower segments. In particular, it is an object a tower segment as well as a sheet metal blank for producing a Tower section provide in which a gain around an opening in the tower segment easy and cost-saving can be carried out. At least this item can by a tower segment and a sheet metal blank according to claim 1 and 11 can be achieved.
Demzufolge basiert die Erfindung auf der Erkenntnis, dass dieser Gegenstand erzielt werden kann, indem das Turmsegment aus einem Stahlblechzuschnitt geformt wird, welcher einheitlich in einem Stück geformt wird, mit einem Bereich mit einer erhöhter bzw. vergrößerten Materialdicke. Das Stahlblech wird als ein Rechteck oder als längliches Blech ge formt, mit einer Längen- bzw. einer Breitenabmessung, mit zwei langen Kanten und zwei kurzen Kanten und der Bereich mit der erhöhten Materialdicke erstreckt sich über die Breite des Blechzuschnitts von einer langen Kante zu der anderen. Der Bereich mit einer erhöhten Materialdicke kann optional an eine der kurzen Kanten oder an einen mittleren Bereich des Blechzuschnitts angrenzend gebildet werden.As a result, the invention is based on the recognition that this object can be achieved by the tower segment of a steel sheet blank is formed, which is uniformly formed in one piece becomes, with an area with an increased or enlarged Material thickness. The steel sheet is called a rectangle or as an oblong Formed sheet metal, with a length or a width dimension, with two long edges and two short edges and the area with the increased material thickness extends over the width of the sheet metal blank from one long edge to the other. The area with increased material thickness may be optional to one of the short edges or to a central region of the sheet metal blank be formed adjacent.
Ein Stahlblechzuschnitt mit einem Bereich mit einer erhöhten Materialdicke kann vorzugsweise mittels Warmwalzen in einem Walzwerk geformt werden. Es wird jedoch nicht ausgeschlossen, dass die erhöhte Materialdicke auch auf andere geeignete Arten geformt wird.A sheet steel blank with an area with an increased material thickness may preferably be formed by means of hot rolling in a rolling mill. However, it is not excluded that the increased material thickness will be formed in other suitable ways.
Nach dem Formen des Blechzuschnittes mit einem Bereich mit erhöhter Dicke, wird der Blechzuschnitt in eine gewünschte Form gekrümmt, indem der Blechzuschnitt entlang der Längenabmessung gebogen wird, so dass sich die zwei kurzen Kanten treffen. Indem die beiden kurzen Kanten miteinander mittels einer vertikalen Schweißnaht verschweißt werden, wird die Form des Turmsegments fixiert. Normalerweise wird das Turmsegment mit einem kreisförmigen Querschnitt geformt, es sind jedoch auch andere Formen, wie ein ovaler Querschnitt, denkbar. Des Weiteren kann der Turmabschnitt mit einer zylindrischen Form geformt werden, in diesem Fall wird der Blechzuschnitt streng rechteckig geformt oder wenigstens so, dass die langen Kanten wie auch die kurzen Kanten parallel zueinander angeordnet sind, oder zu einem Kegelstumpf, wobei die kurzen Kanten in diesem Fall nicht parallel zueinander angeordnet sind. Das Biegen des Blechzuschnittes in die gewünschte Form kann vorzugsweise mittels Kaltwalzen durchgeführt werden.To the shaping of the sheet metal blank with a raised area Thickness, the sheet metal blank is in a desired shape curved by bending the sheet metal blank along the length dimension so that the two short edges meet. By the two short edges together by means of a vertical weld be welded, the shape of the tower segment is fixed. Usually becomes the tower segment with a circular cross-section However, there are also other shapes, such as an oval cross-section, conceivable. Furthermore, the tower section may have a cylindrical shape In this case, the sheet metal blank becomes strictly rectangular shaped or at least so that the long edges as well as the short edges are arranged parallel to each other, or to a Truncated cone, the short edges in this case are not parallel are arranged to each other. Bending the sheet metal blank into the desired shape may preferably be performed by cold rolling become.
Die Öffnung in dem erhöhten Materialbereich kann gegebenenfalls in dem Stahlblechzuschnitt durchgeführt werden, bevor dieses in die Rohrform geformt wird, oder nach dem Biegen des Blechzuschnittes in die Rohrform. Das Schneiden der Öffnung kann auf viele verschiedene Arten durchgeführt werden, wie Brennschneiden, Laserschneiden oder Wasserdüsenschneiden.The opening in the raised material area may optionally in the sheet steel blank are carried out before this is formed into the tube shape, or after bending the sheet metal blank in the tube shape. The cutting of the opening can be on many various types are performed, such as flame cutting, Laser cutting or water jet cutting.
Der Bereich mit erhöhter Dicke kann gegebenenfalls so durchgeführt werden, dass die Verdickung an der Außenseite, an der Innenseite oder an beiden Seiten der Wand des fertig gestellten Turmabschnittes angeordnet ist. Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass die Verdickung im Inneren angeordnet ist, wobei in dem Fall die Außenfläche des Turmsegments bündig mit den Außenflächen der angrenzenden Turmsegmente ausgebildet werden kann.Of the If necessary, the region of increased thickness can be carried out in this way be that thickening on the outside, on the inside or on both sides of the wall of the completed tower section is arranged. In general, it is preferred that the thickening is arranged inside, in which case the outer surface of the tower segment flush with the outer surfaces the adjacent tower segments can be formed.
Der Bereich mit erhöhter Dicke des Turms kann für eine Öffnung für eine einzelne Tür einen Winkelsektor von zwischen 40 bis 80° abdecken, vorzugsweise zwischen 50 bis 70°, und besonders bevorzugt in etwas 60° des Umfanges des Turmsegmentes. In Bezug auf den Blechzuschnitt kann der Bereich mit erhöhter Dicke 10 bis 20%, vorzugsweise 12 bis 18% und besonders bevorzugt ungefähr 15% der gesamten Länge des Blechzuschnittes betragen. Der Turm kann jedoch mehr als eine Öffnung in der Mantel- bzw. Jacketwand aufweisen. Zum Beispiel kann neben einer Türöffnung, um Personal den Zutritt in das Inneren des Turms zu gewähren, der Turm auch Öffnungen umfassen, zum Beispiel Leitungsdurchführungen oder dergleichen. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, die Öffnungen nebeneinander zu positionieren und der Bereich mit erhöhter Dicke kann unter diesen Umständen einen Winkelsektor von bis zu 90° oder sogar 180° umfassen. Vorzugsweise grenzt der Bereich mit erhöhter Dicke an jeder Seite an eine Übergangszone mit einer sich allmählich verändernden Dicke an, so dass ein glatter Übergang zwischen dem Bereich mit erhöhter Dicke und den Bereichen der Wand mit einer normalen Materialdicke erzielt wird. Dieser Übergangsbereich kann eine sich allmählich ändernde Dicke von 1:3 zu 1:5 oder um 1:4 in Bezug auf die Dicke in Relation zu der Länge in Umfangsrichtung des Turmsegments aufweisen. Die Oberfläche der Übergangszone muss jedoch nicht flach sein, sondern könnte zum Beispiel auch konvex oder konkav gekrümmt sein. Eine Übergangszone kann an jeder Querseite wie auch an den oberen und unteren Seiten für einen glatten Übergang angeordnet sein, wie auch an die Wanddicken eines oberen Turmsegments und einer unteren Befestigungsbasis.Of the Area with increased thickness of the tower can be used for an opening for a single door an angle sector from 40 to 80 ° cover, preferably between 50 to 70 °, and more preferably in about 60 ° of Circumference of the tower segment. In terms of sheet metal cutting can the area of increased thickness 10 to 20%, preferably 12 to 18%, and more preferably about 15% of the total Length of the sheet metal blank amount. The tower, however, can have more than one opening in the jacket or jacket wall. For example, in addition to a door opening to staff to grant access to the inside of the tower, the tower also has openings include, for example, leadthroughs or the like. In these cases it is beneficial to have the openings position next to each other and the area with elevated Thickness can under these circumstances be an angular sector of up to 90 ° or even 180 °. Preferably adjoins the area with increased thickness on each side a transition zone with a gradually changing Thickness, allowing a smooth transition between the area with increased thickness and the areas of the wall with one normal material thickness is achieved. This transition area can be a gradually changing thickness of 1: 3 to 1: 5 or 1: 4 in terms of thickness in relation to the length in the circumferential direction of the tower segment. The surface However, the transition zone does not have to be flat, but instead For example, it could also be curved convexly or concavely be. A transition zone may be on each lateral as well on the upper and lower sides for a smooth transition be arranged, as well as the wall thicknesses of an upper tower segment and a lower attachment base.
Mittels eines Blechzuschnittes ist es bei einem Turmsegment gemäß der Erfindung möglich, die Anordnung einer Verstärkung in der Region um eine Öffnung oder eine Tür in einem Turmsegment im Vergleich mit dem Stand der Technik zu vereinfachen. Die Verstärkung wird gleichzeitig wie das Formen des Blechzuschnittes bereitgestellt bzw. angeordnet, was zu dem Effekt führt, dass keine zusätzlichen Herstellungsschritte durchgeführt werden müssen, um die Verstärkung zu erzielen. Die einzige Anforderung ist ein fortgeschritteneres Formen des Blechzuschnittes, zum Beispiel durch Warmwalzen. Solch ein Formen liegt jedoch im Bereich der Möglichkeiten des Standes der Technik.through a sheet metal blank is in a tower segment according to the Invention possible, the arrangement of a gain in the area around an opening or a door in to simplify a tower segment in comparison with the prior art. The Reinforcement becomes at the same time as the shaping of the sheet metal blank provided, resulting in the effect that no additional manufacturing steps are performed have to be in order to achieve the reinforcement. The only requirement is a more advanced shaping of the sheet metal blank, for example by hot rolling. Such a form, however, lies in the Range of possibilities of the state of the art.
Obwohl die Erfindung nachfolgend in Bezug auf eine auf dem Festland angeordneten Windturbine beschrieben und erläutert ist, sollte deutlich sein, dass die Erfindung gleichermaßen auch auf Windturbinen vor der Küste angewandt werden kann.Even though the invention hereinafter with respect to a arranged on the mainland Wind turbine described and explained should be clear be that the invention equally on wind turbines can be applied off the coast.
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Offenbarung, aus den begleitenden Ansprüchen wie auch aus den Zeichnungen deutlich.Other Objects, features and advantages of the present invention from the following detailed disclosure, from the accompanying claims as well as from the drawings clearly.
Allgemein sind die in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke gemäß ihrer originären Bedeutung auf dem technischen Gebiet zu interpretieren, es sei denn, es ist hier ausdrücklich anders definiert. Alle Bezugnahmen auf „ein/eine/die/der/das [Element, Vorrichtung, Komponente, Mittel, Schritt etc.] sollen offen interpretiert werden, so dass sie sich auf wenigstens ein Beispiel des Elementes, der Vorrichtung, der Komponente, des Mittels, der Stufe etc. beziehen, es sei denn es ist hier explizit anders angegeben. Die Schritte jedes hier offenbarten Verfahrens müssen nicht in der exakten offenbarten Reihenfolge durchgeführt werden, es sei denn, es ist explizit angegeben.In general, the terms used in the claims are to be interpreted according to their original meaning in the technical field, unless it is expressly defined differently here. All references to "one / the / the / the [element, device, component, means, step, etc.] are to be interpreted openly to refer to at least one example of the element, device, component, means who refer to level etc. unless explicitly stated otherwise ben. The steps of each method disclosed herein need not be performed in the exact order disclosed unless explicitly stated.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Der obige, wie auch zusätzliche Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser durch die folgende erläuternde und nicht einschränkende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei die gleichen Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden, wobei:Of the above, as well as additional items, features and advantages of the present invention will be better understood by the following explanatory and non-limiting Detailed Description of the Preferred Embodiments of the present invention with reference to the attached Drawings clearly, wherein the same reference numerals for same elements are used, wherein:
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Zunächst
wird Bezug auf
Jeder
Turmabschnitt
Einen
kurzen Abstand oberhalb der Geländeoberfläche
Nachfolgend
wird auf die
In
der in
Um
einen glatten Übergang zwischen den Bereichen des Blechzuschnittes
und des Turmsegmentes mit einer herkömmlichen Dicke T1
und dem Bereich
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform, welche in
Bei
den Ausführungsformen gemäß der
Die Erfindung wurde hauptsächlich unter Bezugnahme auf einige Ausführungsformen beschrieben. Es wird jedoch von einem Fachmann auf dem Gebiet anerkannt werden, dass andere Ausführungsformen, als die oben offenbarte, gleichermaßen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich sind, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert.The Invention has been mainly with reference to some Embodiments described. It is, however, of one Those skilled in the art will recognize that other embodiments, as those disclosed above, equally within the scope of the invention are possible, as by the attached Claims defined.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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