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K ü h 1 t u r m Zusatz zu Patent 2 154 967 Gegenstand des Hauptpatentes
2 154 967 ist ein Kühlturm mit einem in Leichtbauweise errichteten Kühlturmmantel,
der durch ein Gitterwerk aus vorgespannten Seilen unter Zwischenschaltung mindestens
eines Bandagenringes von einer zentralen Mittelstütze getragen wird, die über den
oberen Rand des Kühlturmmantels hinausragt,welcher über den Bandagenring mittels
schrägverlaufender Tragseile an der Mittelstütze aufgehängt ist.
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Dieser Kühlturm besitzt gegenüber den bekannten Kühltürmen den Vorteil,
daß er konstruktiv einfacher und erheblich preisgünstiger herstellbar ist, da in
den Seilen nur normale Kräfte übertragen und abgeleitet werden, die problemlos von
der Mittelstütze aufgenonen werden können. Der Innenraum des Kühlturmes enthält
außer der Mittelstütze keine störenden und die Luftströmung ungünstig beeinflussenden
Einbauten, wodurch sich erheblich niedrigere Betriebskosten und geringere Betriebsgeräusche
ergeben.
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Schließlich kann bei dem Kühlturm des Hauptpatentes der luftdichte
Kühlturmmantel in beliebiger Höhe über dem Erdboden beginnen,so so daß der Eintrittsquerschnitt
ohne Rücksicht auf die Kühlturinkonstruktion und abweichend von der Kreisform auf
die der gewünschten Kühlleistung entsprechende Kühlluftmenge abgestimmt werden kann.
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Obwohl beim Kühlturm gemäß dem Hauptpatent das Gitterwerk aus geradlinig
verlaufenden, vorgespannten Diagonalseilen infolge der Aufhängung über den Bandagenring
mittels schrägverlaufender Tragseile
an der Mittelstütze erheblich
niedrigere Maximaikräfte und wesentlich günstigere Kraftverteilungen aufweist als
das Tragwerk bekannter Kühltürme, hat die Gitterwerk-Konstruktion gemäß dem Hauptpatent
wegen der Benutzung geradlinig verlaufender Seile den Nachteil, daß eine Lastabtragung
insbesondere der Windkräfte nicht ohne eine gewisse Verformung des Gitterwerkes
möglich ist. Eine derartige Verformung erfordert jedoch technisch aufwendigere Konstruktionen
bezüglich der Ausbildung und Anbringung der Verkleidung, d.h. des eigentlichen Kühlturmmantels.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, den Kühlturm des
Hauptpatentes derart zu verbessern, daß sich ein formstabilieres Gitterwerk mit
rotationssymmetrischer Anordnung der Seilscharen ergibt, welches auftretende Lasten,insbesondere
Windkräfte, ohne wesentliche Verformungen aufzunehmen vermag.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Gitterwerk aus zwei Seilscharen schrägverlaufender, links-
bzw.rechtssteigender Diagonalseile sowie aus einer weiteren Seilschar besteht, deren
Seile in einigen oder allen Kreuzungspunkten zwischen den Diagonalseilen mit diesen
zu einem Netz mit dreieckigen Maschen verbunden sind. Die weitere Seilschar kann
hierbei erfindungsgemäß entweder aus in senkrechten Ebenen verlaufenden Meridianseilen
oder aus in waagerechten Ebenen verlaufenden Ringseilen bestehen.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung gegenüber der des Hauptpatentes
besteht darin, daß sich als Gitterwerk ein schubsteifes Netz mit dreieckigen Maschen
ergibt,welches sich durch die Vorspannung statisch wie eine Membranschale verhält.Hierdurch
werden nicht nur die innerhalb des Gitterwerkes auftretenden Maximalkräfte verringert,
sondern auch Verformungen ausgeschaltet, die die Ausbildung und Anbringung des Kühlturmmantels
am Gitterwerk erschweren würden.
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Als Material für die Seile des Gitterwerkes kommt Metall, insbesondere
Stahl, sowie Kunststoff in Betracht. Außerdem ist es möglich, jedes Seil aus mehreren,beispielsweise
zwei,nebeneinander-1 iegenden Seilen zu bilden. Die Seile sind an vorgegebenen Stellen
mit Klemmen versehen,welche an den späteren Kreuzungspunkten des Gitterwerkes zu
einer kraftschlüssigen Knotenverbindung zwischen drei sich kreuzenden Seilen miteinander
verbunden werden. Der Verlauf der Seile weicht hierbei von einer geraden Linie ab,
ohne daß die rotationssymmetrische Anordnung der verschiedenen Seilscharen verlassen
wird.
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Wie beim Hauptpatent ist der Bandagenring mit den Tragseilen über
das Gitterwerk vorgespannt. Er hat für das eine Membranschale darstellende Gitterwerk
die Funktion einer Endscheibe, die weitgehend die Verformung des oberen Schalenrandes
verhindert und eine günstige Kraftverteilung bezüglich des Tragverhaltens gewährleistet,wodurch
sich die maximalen Schalenschnittkräfte am unteren Rand erheblich reduzieren. Zusätzlich
können ein oder mehrere Zwischenringe angeordnet werden,die ebenfalls mittels schrägverlaufender
Tragseile an der Mittelstütze aufgehängt sind.und die Vorspannung erhöhen. Gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung können zur Versteifung und zusätzlichen Aufhängung
des Gitterwerkes ein oder mehrere Ringseile über schrägverlaufende Tragseile an
der Mittelstütze aufgehängt werden, wodurch sich insbesondere eine zusätzliche Versteifung
des unteren Randes des KAhlturmmantels erzielen läßt.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen
Kühlturmes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels
eines Kühlturms; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes aus dem
Gitterwerk des Kühlturmes nach Fig.1; Fig. 3 eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels
eines Kühlturmes und Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes aus
dem Gitterwerk des Kühlturmes nach Fig.3.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen besitzt der Kühlturm eine Mittelstützc
1, an der ein Bandagenring 2 mittels schrägverlaufender Tragseile ) aufgehängt ist.
An diesem Bandagenring 2 ist ein Gitterwerk aus jeweils drei Seilscharen veranlcert,
deren Seile mit ihrem unteren Ende an einem Fundament 7 befestigt sind.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig.1 und 2 besteht das Gitterwerk
aus einer Seilschar schrägverlaufender,linkssteigender Diagonalseile. 4a,einer Seilschar
schrägvcrlauSender,rechtssteigender Diagonalseile-4b sowie aus einer weiteren Seilschar
von in senlcrechten Ebenen verlaufenden Meridianseilen 4c. Die Meridianseile 4c
sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel in allen Kreuzungspunkten 1),die sich
zwischen den Diagonalseilen 4a und 4b ergeben, mit diesen Diagonalseilen 4a und
4b verbunden, so daß sich ein Netz mit dreieckigen Maschen ergibt, wie dies insbesondere
in Fig.2 zu erkennen ist.
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Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 besteht
c?as Gitterwerk aus drei Seilscharen,welche zusammen ein Netz mit dreieckigen Maschen
bilden. Bei dieser Ausführungsform sind neben den 8chrägverlauSenden,links- und
rechtssteigenden Diagonalseilen 4a und 4b Ringseile 4d angeordnet, die jeweils in
einer waagerechten Ebene verlaufen und wiederum in allen Kreuzungspunkten 13 zwischen
den Diagonalseilen 4a und 4b'mit diesen Diagonalseilen 11a und 4b verbunden sind
(s.Fig.4).
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Die Diagonalseile 4a und 4b besitzen jeweils dieselbe Länge und haben
einen leicht gekrümmten Verlauf,wobei sich die Diagonalseile 4a von den Diagonalseilen
4b lediglich durch ihre Steigungsrichtung, nicht aber durch ihren Steigungswinkel
unterscheiden. Auch die Meridianseile 4c besitzen untereinander dieselbe Länge und
einen entsprechenden Verlauf in einer senkrechten Ebene. Demgegenüber ist die Länge
der Ringseile 4d je nach ihrer Lage innerhalb des Gitterwerkes unterschiedlich groß,wie
der Fig.3 zu entnehmen ist.
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Bei beiden Ausführungsformen ergibt sich infolge der dreieckigen Maschen
des Gitterwerkes ein Netz in der Art einer schubsteifen
Membranschale,
wozu es allerdings erforderlich ist, daß die drei Seilscharen in den Kreuzungspunkten
13 kraftschlüssig mit einander verbunden sind. Hierbei ist es unerheblich, daß aus
tstatischen oder konstruktiven Gründen zwischen den das Gitterwerk mit dreieckigen
Maschen bildenden Seilscharen weitere Seile angeordnet sind, die nicht edel nicht
mit allen Kreuzungspunkten verbunden sind.
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Die Fig.3 zeigt schließlich die Verwendung des unteren Ringseiles
4d als Abschlußring 5a, der über schrägverlaufende Tragseile )a an der Mittelstütze
1 aufgehängt ist. Dieser Abschlußring 5a dient somit zur zusätzlichen Aufhängung
des Gitterwerkes und im dargestellten Fall als zusätzliche Versteifung des unteren
Randes.
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Der Kühlturmmantel 8 ist in den Fig.l und 5 lediglich angedeutet.
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Er kann aus einer geeigneten plattenförmigen oder ringförmigen Beplankung
oder aus einem, einteiligen Mantel,vorzugsweise aus Aluminium oder Kunststoff bestehen.