DE202011106727U1

DE202011106727U1 - Versorgungsgerüst für einen Turm

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Publication number: DE202011106727U1
Application number: DE202011106727U
Authority: DE
Original assignee: KGW SCHWERINER MASCHINEN und ANLAGENBAU GmbH; KGW SCHWERINER MASCHINEN- und ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: Kgw Schweriner Maschinen- und Anlagenbau De GmbH; Nordex Energy SE and Co KG
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2011-10-27
Anticipated expiration: 2021-10-14

Abstract

Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, umfassend eine Aufstiegsleiter (3), mehrere Leistungskabel (5) sowie einem Versorgungsschacht (6) für 230 V Kabel und Lichtversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstiegsleiter (3), die Leistungskabel (5) und der Versorgungsschacht (6) an einem Tragrohr (2) befestigt sind, welches aus mehreren über Flansche (8) miteinander verbundenen Rohrsegmenten (9, 9', 9'') besteht, wobei: – das oberste Rohrsegment (9'') über eine Kralle (13) am Kopf des Turmes (1) und – das unterste Rohrsegment (9') mit dem Boden des Turmes (1) befestigt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Versorgungsgerüste werden in Türmen zum Beispiel für eine Windkraftanlage zur Halterung aller notwendigen Einbauten, wie z. B. einer Aufstiegsleiter zur Wartung des im Kopf des Turmes angeordneten Getriebes und Generators sowie zur Halterung elektrischer Kabel genutzt.
Zur Erhöhung der Effizienz insbesondere von Windkraftanlagen muss neben der Herstellung auch der Aufbau der Türme kostengünstig sein. Insbesondere fallen beim Aufbau der Türme Kosten für einen Kran zum Aufstellen der Türme und zur Installation der Einbauten an.
Aus der Druckschrift DE 20 2010 007 565 U1 ist ein Turm mit einer vormontierten Einheit, bestehend aus einer Aufstiegsleiter, einer Leistungskabelanordnung, einer Steuerkabelanordnung, einem Lift, einer Standfläche und/oder sämtliche erforderlichen Einbauten bekannt, die mittels eines Krans in einem Turmabschnitt einführbar ist und mittels an der Einheit angeordneter Hängehaken an dem oberen Flansch des Turmabschnittes einhängt wird.
Diese Ausführung hat aber Nachteile. So ist ein Aufsetzen und Montieren eines nächsten Turmabschnittes nicht möglich, da sich die Hängehaken auf der Auflagefläche zwischen den Flanschen zweier benachbarter Turmabschnitte befinden. Zudem hängt das untere Ende dieser Einheit frei in der Luft, so dass diese Einheit Schwankungen des Turmes aufgrund von Windlasten und Temperaturschwankungen vollständig folgt. Dieses Nachlaufen der Schwankungen des Turmes wird aufgrund der steifen Verbindung zwischen Hängehaken und Aufstiegsleiter verstärkt. Letztlich ist das Einsetzen der vormontierten Einheit aufwendig und teuer, da diese Einheit nur von oben in den Turmabschnitt eingeführt werden kann, wozu ein Kran erforderlich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, zu entwickeln, dass in der Vormontage billig ist und leicht montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.
Das neue Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.
Vorteilhaft bei der Anwendung des neuen Versorgungsgerüstes für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage ist es, dass die Aufstiegsleiter an einem Tragrohr befestigt ist, wobei das Tragrohr an dem Turm befestigt ist. Dadurch wird ein in der Herstellung billiges und Leicht zu montierendes Versorgungsgerüst geschaffen. Insbesondere lassen sich diese Rohrsegmente leicht über eine Türöffnung des Turmes in das innere des Turmes transportieren und aufstellen, da das Tragrohr aus mehreren über Flansche miteinander verbunden Rohrsegmenten besteht.
Von besonderem Vorteil ist es dann, wenn entweder:

– das oberste Rohrsegment über die Kralle und ein Gelenk am Kopf des Turmes angehängt ist und das unterste Rohrsegment auf einem um seinen Umfang kreisrunden und nach oben verjüngten Fuß zwangsgeführt ist, wobei der Fuß kraftschlüssig mit dem Boden des Turmes verbunden ist oder
– das oberste Rohrsegment über die Kralle mit einer Führung vertikal verschiebbar gelagert ist und das unterste Rohrsegment über das Gelenk schwenkbar mit dem Boden des Turmes verbunden ist sowie auf einem um seinen Umfang kreisrunden und nach oben verjüngten Fuß zwangsgeführt ist, wobei der Fuß kraftschlüssig mit dem Boden des Turmes verbunden ist.

Mit beiden Alternativen können aus den Materialeigenschaften resultierende unterschiedliche Wärmeausdehnungen sowie Turmschwankungen aus auf dem Turm wirkende Windlasten aufgenommen werden. Ebenso können dadurch auch Setzungserscheinungen in einen Betonturm, hervorgerufen durch das Vorspannen des Betons oder durch Alterung und Austrocknung, kompensiert werden.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Rohrsegmente jeweils an ihrem oberen Ende, in einer Ebene angeordnet, eine Druckstütze und zwei Zugstreben aufweisen, wobei die Zugstreben beidseitig neben der Druckstütze angeordnet sind. Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenwand des Turmes und Tragrohr erreicht, die eine vertikale Verschiebung des Tragrohres nahezu zulässt.
Auch ist es von Vorteil, wenn das oberste Rohrsegment über eine Kralle und ein Gelenk am Kopf des Turmes angehängt ist, weil dadurch Turmschwankungen aus auf dem Turm wirkenden Windlasten aufgenommen werden können, ohne dass das Tragrohr die aus den Turmschwankungen über die Höhe des Turmes resultierenden Biegung aufnehmen muss.
Das neue Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Dazu zeigen:
1: Schematische Darstellung des Versorgungsgerüstes in einem aufgeschnittenen Turm in einer Seitenansicht,
2: Schematische Darstellung des Versorgungsgerüstes in einem aufgeschnittenen Turm in einer Vorderansicht
3: Schematische Schnittdarstellung A-A aus 1,
4: Schematische Darstellung des Versorgungsgerüstes in einem aufgeschnittenen Turm in einer Seitenansicht in einer ersten alternativen Ausführung,
5: Schematische Darstellung eines ersten Ausschnitts aus 4 und
6: Schematische Darstellung eines zweiten Ausschnitts aus 4.
Das neue Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, besteht in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 aus einem in einem Turm 1 senkrecht angeordneten Tragrohr 2 mit einer Aufstiegsleiter 3, mehreren Kabelklemmen 4 für Leistungskabel 5 sowie einem Versorgungsschacht 6 für 230 V Kabel und Lichtversorgung, wobei die Aufstiegsleiter 3 gleichzeitig als Führungsschiene für einen Lift 7 dient.
Dabei weist das Tragrohr 2 mehrere über Flansche 8 miteinander verbundene Rohrsegmente 9 auf, die eine Länge von ca. 6 m besitzen.
Das unterste Rohrsegment 9' und jedes zweite übereinander angeordnete Rohrsegment 9 haben am oberen Ende, in einer Ebene angeordnet, eine Druckstütze 10 und zwei Zugstreben 11, wobei die Zustreben 11 beidseitig neben der Druckstütze 10 in einem Winkel von ca. 60° bis 90° angeordnet sind. Mit den Druckstützen 10 werden das unterste Rohrsegment 9' und jedes zweite übereinander angeordnete Rohrsegment 9 an der Innenwand des Turm 1 abgestützt und durch die Zugstreben 11 sind diese Rohrsegment 9, 9' kraftschlüssig mit der Innenwand des Turmes 1 verbunden. Dadurch werden diese Rohrsegment 9, 9' durch die Druckstütze 10 von der Innenwand des Turmes 1 beabstandet und gleichzeitig durch die Zugstreben 11 an die Innenwand des Turmes 1 gezogen, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zur Innenwand des Turmes 1 entsteht. Das unterste Rohrsegment 9' ist kraftschlüssig mit dem Boden des Turmes 1 und das oberste Rohrsegment 9'' kraftschlüssig mit Kopf des Turmes 1 verbunden.
In einer ersten Alternative gemäß der 4 bis 6 ist es auch denkbar, dass das unterste Rohrsegment 9' auf einem um seinen Umfang kreisrunden und nach oben verjüngten Fuß 12 aufgesteckt und durch den Fuß 12 geführt ist. Dann ist es auch denkbar, dass zudem das oberste Rohrsegment 9'' ist über eine Kralle 13 und einem Gelenk 14 am Kopf des Turmes 1 angehängt ist, wobei diese Kralle 13 über mehrere vertikal und horizontal in dem Kopf des Turmes 1 angeordnete Befestigungsmittel an diesem Kopf des Turmes 1 befestigt ist.
In einer zweiten Alternative ist es auch denkbar, dass das unterste Rohrsegment 9' über das Gelenk 14 schwenkbar mit dem Boden des Turmes 1 verbunden ist und das oberste Rohrsegment 9'' in einem an Kopf des Turmes 1 befestigte mittels der Kralle 13 befestigten Führung vertikal verschiebbar gelagert ist.
Der Einbau des neuen Versorgungsgerüsts in einem Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, soll nun an der ersten Alternative des Ausführungsbeispiels gemäß der 1 bis 6 erläutert werden.
Dazu wird in einem aufgestellten Turm 1 über eine Türöffnung ein erstes Rohrsegment 9' des Tragrohrs 2 eingeführt und auf den an dem Boden des Turmes 1 befestigten Fuß 12 gestellt, wozu auf dem Kopf des Turmes 1 eine temporäre Hebevorrichtung zum Anheben der Rohrsegmente 9, 9', 9'' des Tragrohres 1 und zum Einführen der Leistungskabel 5 angeordnet wird. Ist das erste Rohrsegment 9' aufgestellt, wird die Druckstütze 10 des Rohrsegmentes 9' an die Innenwand des Turmes 1 angelehnt und die Zugstreben 11 werden an der Innenwand des Turmes 1 befestigt, so dass das Rohrsegment 9' einerseits die Zugstreben 11 in Richtung Innenwand des Turmes 1 gezogen und andererseits durch die Druckstrebe 10 beabstandet wird.
Anschließend werden zwei Rohrsegmente 9, ein Rohrsegment 9 ohne Druckstütze 10 und Zugstreben 11 sowie ein Rohrsegment 9 mit einer Druckstütze 10 und Zugstreben 11, über die Türöffnung des Turmes 1 in den Turm 1 eingeführt und mittels ihrer Flansche 8 miteinander kraftschlüssig verbunden. Danach werden diese Rohrsegmente 9 mit dem zweiten Flansch 8 des Rohrsegments 9 ohne Druckstütze 10 und Zugstreben 11 auf den Flansch 8 des untere Rohrsegments 9' gestellt und ebenfalls mittels mehrerer Befestigungsmittel, insbesondere durch Schrauben kraftschlüssig miteinander verbunden. Zudem werden die Kabel im Versorgungsschacht 6 elektrisch miteinander verbunden. Dann werden wieder die Druckstütze 10 des oberen Rohrsegmentes 9 an die Innenwand des Turmes 1 angelehnt und die Zugstreben 11 an der Innenwand des Turmes 1 befestigt.
Anschließend werden alle weiteren Rohrsegmenten 9, 9'' in der zuvor beschriebenen Art und Weise aufgestellt, die Flasche 8 kraftschlüssig und die Kabel im Versorgungsschacht 6 elektrisch miteinander verbunden.
Ist das letzte Rohrsegment 9'' des Tragrohres 2 aufgestellt, wird das oberste Turmsegment 9'' über ein Gelenk 14 mit einer an dem Kopf des Turmes 1 befestigten Kralle 13 schwenkbar verbunden, wozu das unterste Turmsegment 9' und damit das gesamte Tragrohr 2 mittels einer Hebevorrichtung ausreichend weit angehoben wird, so dass die Gelenkstücke des Rohrsegmentes 9'' und der Kralle 13 mittels eines Bolzen zum Gelenk 14 verbunden werden können.
Abschließend werden mittels der temporären Hebevorrichtung die an Kabelziehstrümpfen befestigten Leistungskabel 5 in das Innere des Turmes 1 bis zum obersten Rohrsegment 9'' eingeführt, eine Zeit lang zum Aushängen hängengelassen und dann über die Kabelklemmen 4 mit den Rohrsegmenten 9, 9', 9'' kraftschlüssig verbunden.
Denkbar ist es, dass der Turm 1 ein Stahlturm, ein Betonturm oder ein Hybridturm ist, wobei der Hybridturm aus einem unteren Betonturmabschnitt mit aufgesetztem Stahltunnabschnitt besteht und die temporäre Hebevorrichtung zum Anheben der Tragrohre 1 und zum Einführen der Leistungskabel 5 an dem Kopf des Betonturmabschnittes angeordnet wird.
Denkbar ist es auch, dass die Druckstützen 10 der Rohrsegmente 9, 9', 9'' über ein Gelenk an das jeweilige Rohrsegmente 9, 9', 9'' anklappbar sind, so dass die Rohrsegmente 9, 9', 9'' einfacher durch die Öffnung des Turmes 1 transportiert werden können und beim Hochziehen im Turm 1 nicht stören. Im aufgestelltem Zustand des jeweiligen Rohrsegmentes 9, 9', 9'' wird dann die Druckstütze aufgeklappt, arretiert und an die Innenwand des Turmes 1 angelehnt.
Bezugszeichenliste

1: Turm
2: Tragrohr
3: Aufstiegsleiter
4: Kabelklemme
5: Leistungskabel
6: Versorgungsschacht
7: Lift
8: Flansch
9, 9', 9'': Rohrsegment
10: Druckstütze
11: Zugstrebe
12: Fuß
13: Kralle
14: Gelenk

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

DE 202010007565 U1 [0004]

Claims

Versorgungsgerüst für einen Turm, insbesondere für eine Windkraftanlage, umfassend eine Aufstiegsleiter (3), mehrere Leistungskabel (5) sowie einem Versorgungsschacht (6) für 230 V Kabel und Lichtversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstiegsleiter (3), die Leistungskabel (5) und der Versorgungsschacht (6) an einem Tragrohr (2) befestigt sind, welches aus mehreren über Flansche (8) miteinander verbundenen Rohrsegmenten (9, 9', 9'') besteht, wobei: – das oberste Rohrsegment (9'') über eine Kralle (13) am Kopf des Turmes (1) und – das unterste Rohrsegment (9') mit dem Boden des Turmes (1) befestigt sind.
Versorgungsgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – das oberste Rohrsegment (9'') über die Kralle (13) und ein Gelenk (14) am Kopf des Turmes (1) angehängt ist und – das unterste Rohrsegment (9') auf einem um seinen Umfang kreisrunden und nach oben verjüngten Fuß (12) zwangsgeführt ist, wobei der Fuß (12) kraftschlüssig mit dem Boden des Turmes (1) verbunden ist.
Versorgungsgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – das oberste Rohrsegment (9'') über die Kralle (13) mit einer Führung vertikal verschiebbar gelagert ist und – das unterste Rohrsegment (9') über das Gelenk (14) schwenkbar mit dem Boden des Turmes (1) verbunden ist sowie auf einem um seinen Umfang kreisrunden und nach oben verjüngten Fuß (12) zwangsgeführt ist, wobei der Fuß (12) kraftschlüssig mit dem Boden des Turmes (1) verbunden ist.
Versorgungsgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das unterste Rohrsegment (9') und jedes zweite übereinander angeordnete Rohrsegment (9) jeweils an ihrem oberen Ende, in einer Ebene angeordnet, eine Druckstütze (10) und zwei Zugstreben (11) aufweisen, wobei die Zustreben (11) beidseitig neben der Druckstütze (10) angeordnet sind.
Versorgungsgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskabel mittels mehrere Kabelklemmen (4) an den Rohrsegmente (9, 9', 9'') befestigt sind.
Versorgungsgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kralle (13) über mehrere vertikal und horizontal in dem Kopf des Turmes (1) angeordnete Befestigungsmittel an diesem Kopf des Turmes (1) befestigt ist.