DE4119466C2 - - Google Patents
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- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
- E04H12/18—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures movable or with movable sections, e.g. rotatable or telescopic
- E04H12/185—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures movable or with movable sections, e.g. rotatable or telescopic with identical elements
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Description
Die Erfindung betrifft ein aus- und einfahrbares Turmbauwerk mit
einer Mehrzahl von Turmelementen, mit zumindest einer Hubvorrich
tung, zumindest einem Turmelementemagazin und zumindest einer
Einrichtung zum Einführen der Turmelemente in die Hubvorrichtung,
wobei die einzelnen Turmelemente einerseits zu einem statisch und
stabilitätsmäßig einheitlichen Turmelementeverbund verbindbar sowie
andererseits in dem Magazin abstellbar sind und wobei das zuerst
aus dem Turmelementemagazin herausgeführte und in die Hubvorrich
tung eingeführte Turmelement ein oberes Abschlußelement bildet, das
Ausfahren des Turmbauwerks durch Einführen weiterer Turmelemente
und Heben des Turmelementeverbandes erfolgt und das zuletzt einge
führte Turmelement ein basisseitiges Abschlußelement bildet.
Ein solches aus- und einfahrbares Turmbauwerk ist aus der Litera
turstelle CH 4 31 917 bekannt. Gemäß dieser Literaturstelle besteht der
Turmelementeverband aus einer Mehrzahl von rohr- und stangen
förmigen Turmelementen, welche an ihren beiden Enden jeweils
komplementäre Formschlußverbindungselemente aufweisen. Das Ausfah
ren des Turmbauwerks erfolgt durch Aneinanderfügen der rohr- und
stangenförmigen Turmelemente. Das Turmbauwerk weist zum Zwecke
des Ein- und Ausfahrens ferner eine Hubvorrichtung, ein einzelnes
Turmelementemagazin und eine einzelne Einrichtung zum Einführen der
Turmelemente in die Hubvorrichtung auf. Die Hubbewegung wird durch
einen koaxial zur Turmachse und unterhalb der Turmbasis angeord
neten Hubzylinder bewirkt. Dabei wird der Turmelementeverband von
seitlich stützend wirkenden Rollenlagern in vertikaler Richtung ge
führt. Mit der insofern bekannten Vorrichtung lassen sich zwar Maste,
jedoch keine größeren Turmbauwerke errichten, welche unter Umstän
den zudem schwere Lasten auf der Turmspitze tragen sollen, da in
Abhängigkeit von den Erfordernissen bezüglich Ausfahrhöhe, Biege
festigkeit, Tragfähigkeit, sowie statischer Stabilität im Bereich der
Turmbauwerkbasis ein Mindestdurchmesser der Turmelemente bestimmt
ist. Mit zunehmendem Durchmesser werden die Turmelemente jedoch
schwer, sperrig und somit unhandlich. Insbesondere die erforderliche
Anpassung des Turmelementemagazins und der Einrichtung zum Ein
führen der Turmelemente in die Hubvorrichtung an die erforderliche
Größe bzw. das Gewicht der Turmelemente erreicht bald unpraktikable
und unwirtschaftliche Maße.
Aus der Literaturstelle US-PS 34 51 182 ist ein zusammenschiebbarer
und ausfahrbarer Mast bekannt, der durch eine wendelartig um eine
senkrechte Achse gewundene Fläche gebildet ist. Die Wendel besteht aus einem
einzigen, flexiblen Bauteil. Zum Aufbau eines Turmbauwerks ist eine
solche Wendel aus einem einzigen Bauteil wenig geeignet,
da das Bauteil aufgrund geometrischer Zwänge eine Länge aufweisen
muß, welche ein Vielfaches der Höhe eines Turmbauwerks beträgt.
Ferner mangelt es einer solchen Konstruktion an axialer Belastbarkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus- und einfahr
bares Turmbauwerk mit einer Mehrzahl von Turmelementen zu schaf
fen, das keinen besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Dimen
sionen des Turmelementeverbandes unterworfen ist, allen Anforderun
gen hinsichtlich statischer und dynamischer Stabilität genügt und
schwere Lasten tragen kann, dessen Elemente jedoch handhabbar
und lagerbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das aus- und
einfahrbare Turmbauwerk eine Mehrzahl von Turmelementen, welche
wendelartig aneinander reihbar sind,
und mit Hilfe von an ihren oberen und unteren Rändern
als integrale Bausteine ausgebildeten Abstützbautei
len und Formschlußverbindungen zu einem Turmelementeverband vereinigbar sind, zumindest eine
Hubvorrichtung, zumindest ein Turmelementemagazin und zumindest
eine Einrichtung zum Einführen der Turmelemente in die Hubvorrich
tung aufweist, wobei die einzelnen Turmelemente einerseits zu einem
statisch und stabilitätsmäßig einheitlichen Turmelementeverband ver
bindbar sowie andererseits in dem Magazin abstellbar sind, und
wobei das zuerst aus dem Turmelementemagazin herausgeführte und in
die Hubvorrichtung eingeführte Turmelement ein oberes Abschluß
element bildet, das Ausfahren des Turmbauwerks durch Einführen
weiterer Turmelemente und Heben des Turmelementeverbandes erfolgt
und das zuletzt eingeführte Turmelement ein basisseitiges Abschluß
element bildet. Der Begriff Turmbauwerk im Sinne der Erfindung
umfaßt langgestreckte Bauwerke verschiedenster Abmessungen, welche
vertikal vom Erdboden aufragen, also beispielsweise auch Maste.
Aus- und einfahrbar bedeutet, daß das Turmbauwerk ohne besondere
weitere Maßnahmen reversibel in Richtung der vertikalen Längser
streckung errichtet bzw. abgebaut werden kann. Aus- und einfahr
bare Turmbauwerke werden beispielsweise vorteilhaft eingesetzt, wenn
das Turmbauwerk nur in periodischen Zeitabständen benötigt wird,
oder wenn eine variable Turmbauwerkhöhe erforderlich ist.
Es versteht sich, daß oberhalb des oberen Abschlußelementes eine
Last angeordnet sein kann. Lediglich als Beispiel für eine Last sei
ein windkraftgetriebener elektrischer Generator genannt. Es versteht
sich weiterhin, daß beim Ausfahren des Turmbauwerks eine Last vor
dem oberen Abschlußelement in die Hubvorrichtung eingeführt wird,
und daß die Unterseite der Last der obersten Windung der Schrau
benwendelfläche angepaßt und mit dieser verbindbar ist.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß ein Turmbauwerk durch
Zusammenfügen einer Mehrzahl von Turmelementen errichtet werden
kann, welche einerseits als Turmelementeverband eine näherungsweise
zylinderförmige Mantelfläche auch mit besonders großen Abmessungen
bilden und welche andererseits einzeln leicht handhabbar und lager
bar sind, indem die Anreihung der Turmelemente zu einer Schrauben
wendelfläche, deren einzelne Windungen vereinigbar sind, erfolgt.
Eine solche Anordnung der Turmelemente ermöglicht ein zumindest
quasi-kontinuierliches Ein- und Ausfahren des Turmbauwerks.
Es ist hinsichtlich der Stabilität des Turmelementeverbandes vorteil
haft, wenn die oberen und unteren Ecken der Turmelemente in
Längsrichtung der Wendel gegeneinander versetzt sind.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn mittels der Formschlußverbindungen
jeweils drei Turmelemente benachbarter Windungen der
Wendel schubfest verbunden sind. Hierdurch werden auftretende
Schub- und/oder Scherkräfte weitgehend gleichmäßig innerhalb des Turmelemen
teverbandes verteilt.
In einer einfachen Ausführung des erfindungsgemäßen Turmbauwerks
sind die einzelnen Windungen der Wendel lediglich
durch ihre Gewichtskraft aufeinander abgestützt. Eine demgegenüber
erhöhte Stabilität des Turmbauwerks bezüglich seitlich am Turmbau
werk angreifenden Druck- oder Zugkräften läßt sich dadurch errei
chen, daß die Turmelemente einer Windung zu
sätzlich durch lösbare Sperrverbindungen mit Turmelementen in der jeweils darüber
bzw. darunter liegenden Windung zugfest verbindbar sind. Durch
die Sperrverbindungen wird beispielsweise vermieden, daß sehr star
ker Wind die Formschlußverbindungen von Turmelementen benachbarter Windungen der
Wendel löst. Vorteilhafterweise weist jedes Turmelement
zumindest eine Sperrverbindung auf. Eine besonders geeignete zug
feste Verbindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrverbin
dung einen an der Turminnenfläche liegenden
Schwenkhebel mit zumindest zwei Schenkeln aufweist, dessen Schwenk
achse senkrecht an einem ersten Turmelement angeordnet ist, daß
ein Schenkel des Schwenkhebels im Bereich seines Schenkelendes einen
nach außen weisenden Zapfen aufweist, welcher durch Schwenkung
des Schwenkhebels in eine zugeordnete Ausnehmung eines darüber
liegenden zweiten Turmelements in Eingriff kommt, und daß der zwei
te Schenkel des Schwenkhebels einen Schlitz aufweist, welcher mit
einem an einem dritten Turmelement, welches dem ersten Turmelement
nachgereiht ist, angeordneten Stift in Eingriff kommt, wobei der
Schwenkhebel beim Einsetzen des dritten Turmelements in den Turm
elementeverband in eine das erste und das zweite Turmelement zug
fest verbindende Verriegelungsposition schwenkbar ist und beim Ent
fernen des dritten Turmelements in eine Entriegelungsposition
schwenkbar ist. In dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt
die zugfeste Verbindung bzw. die Lösung der Verbindung automatisch
mit dem Einfügen bzw. Entfernen von Turmelementen in/aus dem
Turmelementeverband.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Turmelemente Manipulier-Ausnehmungen oder -Be
schläge aufweisen, mit welchen Lagerarme, Manipulierarme und Hub
arme in Eingriff bringbar sind. Besonders einfach herstellbare
Turmelemente sind dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützbauteile
als verstärkte Ränder mit ebenen Stirnflächen ausgebildet sind
und/oder daß die Formschlußverbindungen als an den Stirnflächen
der Abstützbauteile angeordnete zylindrische Stifte und Bohrungen
ausgebildet sind.
Von Vorteil ist es, wenn die Hubvorrichtung innerhalb der Wandung
des Turmelementeverbandes angeordnet ist, da dadurch eine besonders
kompakte Einrichtung geschaffen ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Turmbauwerks ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung
einen koaxial zur Turmachse angeordneten Stator mit radial nach
außen weisenden und axial verschieblichen Trägern hat, welche
jeweils mit zumindest einem in radialer Richtung verschieblichen
Hubarm ausgestattet sind, und einen Rotor mit Steuerflächen aufweist,
welche mit den Trägern und den Hubarmen in Funktionskontakt
stehen, wobei die Zahl der Träger zumindest gleich der Zahl der
Turmelemente ist, durch welche eine volle Windung der
Wendel gebildet ist, wobei die Träger bezüglich des Turmele
menteverbandumfangs gleichmäßig verteilt sind und wobei die Steuer
flächen nach der Maßgabe ausgebildet sind, daß bei Rotation des
Rotors in periodischer Aufeinanderfolge ein Turmelement von einem
Hubarm von außerhalb des Turmelementeverbandes in radialer Rich
tung eingeholt und zum Fluchten mit dem Turmelementeverband
gebracht wird, das Turmelement dann in einer ersten Hubphase in
den Turmelementeverband eingeführt wird und danach der gesamte
Turmelementeverband in einer zweiten Hubphase ausgefahren wird.
Ein solches Turmbauwerk zeichnet sich durch einen automatisierbaren
Betrieb des Ein- und Ausfahrvorgangs aus. Zum Ausfahren des Turm
bauwerks ist es lediglich notwendig, einen geeigneten Antrieb für
den Rotor, beispielsweise einen Elektromotor, mit den üblichen hand
werklichen Maßnahmen anzuschließen. Das Einfahren des Turmbau
werks kann unter Umständen ohne zusätzlichen Antrieb, lediglich
unter Wirkung der Gewichtskraft des Turmelementeverbandes erfolgen.
Es versteht sich, daß erforderlichenfalls eine Bremse für das Ein
fahren des Turmbauwerks und/oder eine Verriegelung der Position
des Turmelementeverbandes vorgesehen werden kann. Mittels der Hub
vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann das Turmbauwerk
stetig bzw. kontinuierlich und mit wählbarer Geschwindigkeit aus
und eingefahren werden, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise
die Anordnung der Turmelemente in einer Wendel ge
nutzt ist.
Ein eventuell problematisches Umsetzen eines Trägers in vertikaler
Richtung um die Breite der Wendel am Ende eines
Umgangs des Rotors wird vermieden, wenn die Zahl der Träger der
Hubvorrichtung doppelt so groß wie die Zahl der Turmelemente einer
Windung ist und wenn jeweils zwei Träger ein Trägerpaar bilden,
welchen Steuerflächenpaare am Rotor zugeordnet sind, wobei die ein
zelnen Steuerflächen der Steuerflächenpaare gegeneinander bezüglich
der Rotationsachse verdreht sind nach der Maßgabe, daß das Ein
holen eines Turmelements und die erste Hubphase einerseits sowie
die zweite Hubphase andererseits wechselweise durch ein Trägerpaar
erfolgt. Dabei überschneiden sich zumindest die zweiten Hubphasen
der Träger eines Trägerpaars während eines Umgangs des Rotors,
so daß jederzeit die neu eingefügten Turmelemente gestützt sind.
Vorteilhafterweise ist jedem Träger bzw. Trägerpaar ein Turmelemen
temagazin und eine Einrichtung zum Einführen der Turmelemente in
die Hubvorrichtung zugeordnet.
Eine besonders raumsparende Lagerung der einzelnen Turmelemente ist
dadurch gekennzeichnet, daß ein Turmelementemagazin zumindest
einen Lagerarm aufweist, an dem eine Mehrzahl von Turmelementen
senkrecht und ineinander angeordnet mit nach außen weisender
konvexer Seite und nach innen weisender konkaver Seite lagerbar
sind.
Eine weiterhin besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Turmbauwerks ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich
tung zum Einführen der Turmelemente in die Hubvorrichtung zwei
Manipulierarmsätze aufweist, welche radial und axial bezüglich der
Turmelementeverbandachse verschieblich sind und daß der Rotor
Steuerflächen aufweist, welche in Funktionskontakt mit den Manipu
lierarmsätzen stehen und nach der Maßgabe ausgebildet sind, daß
die Turmelemente durch wechselweise axiale und/oder radiale Ver
schiebung der Manipulierarmsätze sukzessive von dem Turmelemente
magazin in radialer Richtung zur Hubvorrichtung hin bewegt werden
und unter Berücksichtigung der Hubvorrichtungssteuerflächen an die
Hubvorrichtung übergeben werden. In dieser Ausführungsform kann
ein vollautomatisch aus- und einfahrendes Turmbauwerk gebildet
werden, dessen Betrieb lediglich einen entsprechenden Steuerbefehl
von einer Bedienungsperson oder einer Steuereinrichtung benötigt.
Beispielsweise kann in Verbindung mit einem Instrument zur Messung
der Windgeschwindigkeit das Turmbauwerk automatisch eingefahren
werden, wenn die Windgeschwindigkeit einen bestimmten Grenzwert
überschreitet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus
führungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es
zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen aus- und
einfahrbaren Turmbauwerks,
Fig. 2 eine Aufsicht des Gegenstandes der Fig. 1,
Fig. 3 eine Detailansicht des Turmelementeverbandes und
Fig. 4 eine Teilansicht der Hubvorrichtung.
Der Fig. 1 entnimmt man ein aus- und einfahrbares Turmbauwerk 1
mit einer Mehrzahl von Turmelementen 2, welche
wendelartig aneinandergereiht sind und deren einzelne Windun
gen vereinigt sind. Zur Vereinfachung wurden die seitlichen Turm
elemente 2 nicht in schräger Projektion gezeichnet. Im Inneren des
Turmelementeverbandes ist eine Hubvorrichtung 3 mit einem Stator 4
und einem Rotor 5 angedeutet. An dem Stator 4 axial verschieblich
gelagert erkennt man zwei Träger 6, deren axiale Positionen von
Steuerflächen des Rotors 5 bestimmt sind. Die Träger 6 weisen
Hubarme 7 auf, welche in radialer Richtung verschieblich sind und
deren Positionen ebenfalls von Steuerflächen des Rotors 5 bestimmt
werden. Der Fig. 1 entnimmt man ferner Turmelementemagazine 8, in
denen Turmelemente 2 einzeln abstellbar sind. ln den Turmelemente
magazinen 8 befinden sich ferner Einrichtungen zum Einführen der
Turmelemente 2 in die Hubvorrichtung 3, welche der Übersichtlichkeit
halber nicht gezeichnet sind. Das beim Ausfahren des Turmbauwerks
zuerst aus dem Turmelementemagazin herausgeführte und in die
Hubvorrichtung eingeführte Turmelement bildet ein oberes Abschluß
element 2a des Turmelementeverbandes. Das zuletzt eingeführte Turm
element bildet ein basisseitiges Abschlußelement 2b. Auf dem Turm
elementeverband ist ferner eine Last 9 eingezeichnet, welche von
dem Turmelementeverband getragen wird. Dabei ist die Unterseite
der Last 9 der Form der obersten Windung der Schraubenwendelfläche
des Turmelementeverbandes angepaßt und mit dieser verbunden.
Die Fig. 2 zeigt das aus- und einfahrbare Turmbauwerk der Fig. 1
in einer Draufsicht. In dieser Darstellung erkennt man besonders deut
lich, daß die Turmelemente 2 eine Abknickung aufweisen, so daß
die Turmelemente 2 sich wendelartig aneinander
reihen lassen. Sternförmig um den Stator 4 sind eine Mehrzahl von
Trägern angeordnet, wobei jeweils einem Turmelement 2 der untersten
Windung der Wendel zwei Träger 6 zugeordnet sind.
Durch diese paarweise Anordnung der Träger 6 ist ein problemloses
Umsetzen der Hubarme 7 zwecks Einholen eines weiteren Turmelements
2 zum Einbau in den Turmelementeverband möglich. In der Fig. 2
erkennt man weiterhin, daß jedem Paar von Trägern 6 in sternför
miger Anordnung ein Turmelementemagazin 8 zugeordnet ist.
Die Detailansicht eines Turmelementeverbandes in der Fig. 3 verdeut
licht insbesondere die Anordnung der Turmelemente 2 in dem Turm
elementeverband sowie die weitere Ausbildung der Turmelemente 2.
Es versteht sich, daß der gezeigte Ausschnitt eine Abwicklung dar
stellt, um eine ebene Darstellung des Teilausschnitts der
Wendel zu erhalten. Die Turmelemente 2 sind entlang der ge
strichelten Linien abgeknickt. Man erkennt, daß die oberen und
unteren Ränder der Turmelemente in Längsrichtung der
Wendel gegeneinander versetzt sind. Mittels Formschlußverbin
dungen sind jeweils drei Turmelemente 2 benachbarter Windungen
der Wendel schubfest miteinander verbunden. Durch
diese Anordnung der Turmelemente 2 wird eine besondere statische
Stabilität des Turmelementeverbandes erreicht. Diese Stabilität ist
zusätzlich erhöht durch lösbare Sperrverbindungen 11, mit denen
die Turmelemente 2 einer Windung mit Turmelementen 2 in der jeweils
darüber bzw. darunterliegenden Windung zugfest verbunden sind.
Wie gezeichnet, weist jedes Turmelement 2 eine Sperrverbindung 11
auf. Eine solche Sperrverbindung 11 besteht aus einem Schwenkhebel
12 mit zwei Schenkeln 13, 14, dessen Schwenkachse senkrecht an
einem Turmelement 2 angeordnet ist. Der Schenkel 13 eines Schwenk
hebels 12 hat im Bereich seines Schenkelendes einen nach außen wei
senden Zapfen 15, welcher durch Schwenkung des Schwenkhebels 12
in eine zugeordnete Ausnehmung 16 eines darüberliegenden Turmele
ments 2 in Eingriff kommt. Der zweite Schenkel 14 des Schwenkhebels
12 weist einen Schlitz 17 auf, welcher mit einem Stift 18 eines nach
gereihten Turmelements 2 in Eingriff kommt. Im oberen Teil der Fig.
3 erkennt man zwei Sperrverbindungen 11, welche in die Verriege
lungsposition geschwenkt sind. Im unteren Bereich der Fig. 3 er
kennt man demgegenüber zwei Sperrverbindungen 11, welche sich
in der Entriegelungsposition befindet und im Zuge des Einfügens
eines weiteren Turmelements 2 in die Verriegelungsposition geschwenkt
werden. Es versteht sich, daß mit der Entnahme eines Turmelements
2 die Sperrverbindung 11 gelöst wird. Die Turmelemente 2 haben
weiterhin Manipulierausnehmungen 19 mit welchen Lagerarme, Mani
pulierarme und Hubarme in Eingriff bringbar sind. An den oberen
und unteren Rändern der Turmelemente 2 sind Abstützbauteile 20 als
verstärkte Ränder mit ebenen Stirnflächen ausgebildet. Die Form
schlußverbindungen sind als an den Stirnflächen der Abstützbauteile
angeordnete zylindrische Stifte 21 und Bohrungen 22 ausgeführt.
Die Fig. 4 stellt eine Teilansicht der Hubvorrichtung 3 dar. Koaxial
zum Turmelementeverband angeordnet ist ein Stator 4, mit Führungen
23, durch die Träger 6 axial verschieblich geführt sind. Die Träger
6 weisen radial nach außen und verfügen über in radialer Richtung
verschiebliche Hubarme 7. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein
Träger 6 der paarweise angeordneten Träger 6 dargestellt. Die Hub
vorrichtung weist ferner einen Rotor 5 mit Steuerflächen 24, 25 für
die axiale Bewegung der Träger und für die radiale Bewegung der
Hubarme auf. Die Abnahme der Steuerinformation für die axiale
Verschiebung des Trägers 6 erfolgt mittels des Steuerstegs 26 von
der zugeordneten Steuerfläche 24. Die Steuerinformationen für die
radialen Bewegungen der Hubarme 7 wird mittels des Schwenksteuer
hebels 27 von der Steuerfläche 25 abgetastet. Es versteht sich, daß
für die beiden Träger 6 eines Trägerpaares jeweils verschiedene
Steuerflächen 24, 25 vorgesehen sind, nach der Maßgabe, daß während
eines Umlaufes des Rotors 5 stets zumindest ein Träger 6 ein zuge
ordnetes Turmelement 2 im Turmelementeverband hält bis eine unter
liegende Windung der Wendel angeführt ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein erfindungsgemäßes Turmbauwerk
angegeben, bei dem der Rotor 5 um die Achse des Turmelementever
bandes rotiert, während der Stator 4, der Turmelementeverband aus
Turmelementen 2, die Träger 6, die Turmelementemagazine 8 sowie
die nicht dargestellten Einrichtungen zum Einführen der Turmelemente
in die Hubvorrichtung bezüglich einer Rotation um die Achse des
Turmelementeverbandes starr sind. Es versteht sich, daß eine kine
matische Umkehrung, welche darin besteht, die vorstehend genannten
Bauteile bezüglich ihrer Rotierbarkeit zu vertauschen, gleichfalls
in den Rahmen der Erfindung paßt. In einem solchen Fall rotiert
der Turmelementeverband aus Turmelementen 2 im Zuge des Aus- und
Einfahrens des Turmbauwerks 1 mitsamt dem Stator 4, den Trägern
6, den Turmelementemagazinen 8 und den Einrichtungen zum Einführen
der Turmelemente in die Hubvorrichtung. Auch weitere abgewandelte
Ausführungsformen eines aus- und einfahrbaren Turmbauwerks 1
gemäß dem Hauptanspruch verlassen nicht den Rahmen der Erfindung.
Claims (15)
1. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk (1)
mit einer Mehrzahl von Turmelementen (2), welche wendelartig aneinanderreihbar sind und mit Hilfe von an ihren oberen und unteren Rändern (2) als integrale Bestandteile ausgebildeten Abstützbauteilen (20) und Formschlußverbindungen zu einem Turmelementeverband vereinigbar sind,
mit zumindest einer Hubvorrichtung (3),
mit zumindest einem Turmelementemagazin (8) und
mit zumindest einer Einrichtung zum Einführen der Turmelemente in die Hubvorrichtung,
wobei die einzelnen Turmelemente (2) einerseits zu einem sta tisch und stabilitätsmäßig einheitlichen Turmelementeverband verbindbar sowie andererseits in dem Magazin (8) abstellbar sind, und
wobei das zuerst aus dem Turmelementemagazin (8) herausgeführte und in die Hubvorrichtung (3) eingeführte Turmelement (2) ein oberes Abschlußelement (2a) bildet, wobei das Ausfahren des Turmbauwerks (1) durch Einführen weiterer Turmelemente (2) und Heben des Turm elementeverbundes erfolgt und wobei das zuletzt eingeführte Turm element (2) ein basisseitiges Abschlußelement (2b) bildet.
mit einer Mehrzahl von Turmelementen (2), welche wendelartig aneinanderreihbar sind und mit Hilfe von an ihren oberen und unteren Rändern (2) als integrale Bestandteile ausgebildeten Abstützbauteilen (20) und Formschlußverbindungen zu einem Turmelementeverband vereinigbar sind,
mit zumindest einer Hubvorrichtung (3),
mit zumindest einem Turmelementemagazin (8) und
mit zumindest einer Einrichtung zum Einführen der Turmelemente in die Hubvorrichtung,
wobei die einzelnen Turmelemente (2) einerseits zu einem sta tisch und stabilitätsmäßig einheitlichen Turmelementeverband verbindbar sowie andererseits in dem Magazin (8) abstellbar sind, und
wobei das zuerst aus dem Turmelementemagazin (8) herausgeführte und in die Hubvorrichtung (3) eingeführte Turmelement (2) ein oberes Abschlußelement (2a) bildet, wobei das Ausfahren des Turmbauwerks (1) durch Einführen weiterer Turmelemente (2) und Heben des Turm elementeverbundes erfolgt und wobei das zuletzt eingeführte Turm element (2) ein basisseitiges Abschlußelement (2b) bildet.
2. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Ecken der Turmelemente
(2) in Längsrichtung der Wendel gegeneinander ver
setzt sind.
3. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Formschlußver
bindungen jeweils drei Turmelemente (2) benachbarter Windungen
der Wendel schubfest verbunden sind.
4. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Turmelemente (2) einer Windung
durch lösbare Sperrverbindungen
(11) mit Turmelementen (2) in der jeweils darüber bzw. darunter liegenden Windung zugfest
verbindbar sind.
5. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Turmelement (2) zumin
dest eine Sperrverbindung (11) aufweist.
6. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrverbindung (11) einen
an der Turminnenfläche liegenden Schwenkhebel
(12) mit zumindest zwei Schenkeln (13, 14) aufweist, dessen Schwenk
achse senkrecht an einem ersten Turmelement (2) angeordnet ist,
daß ein Schenkel (13) des Schwenkhebels (12) im Bereich seines
Schenkelendes einen nach außen weisenden Zapfen (15) aufweist,
welcher durch Schwenkung des Schwenkhebels (12) in eine zugeordnete
Ausnehmung (16) eines darüberliegenden zweiten Turmelementes (2)
in Eingriff kommt, und daß der zweite Schenkel (14) des Schwenk
hebels (12) einen Schlitz (17) aufweist, welcher mit einem an einem
dritten Turmelement (2), welches dem ersten Turmelement (2) nach
gereiht ist, angeordneten Stift (18) in Eingriff kommt, wobei der
Schwenkhebel (12) beim Einsetzen des dritten Turmelementes (2) in
den Turmelementeverband in eine das erste und das zweite Turmele
ment (2) zugfest verbindende Verriegelungsposition schwenkbar ist
und beim Entfernen des dritten Turmelementes (2) in eine Entriege
lungsposition schwenkbar ist.
7. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turmelemente (2) Manipu
lier-Ausnehmungen oder -Beschläge (19) aufweisen, mit welchen Lager
arme, Manipulierarme und Hubarme (7) in Eingriff bringbar sind.
8. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützbauteile (20) als
verstärkte Ränder mit ebenen Stirnflächen ausgebildet sind.
9. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußverbindungen
als an den Stirnflächen der Abstützbauteile (20) angeordnete zylind
rische Stifte (21) und Bohrungen (22) ausgebildet sind.
10. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (3) inner
halb der Wandung des Turmelementeverbandes angeordnet ist.
11. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (3) einen
koaxial zur Turmachse angeordneten Stator (4) mit radial nach außen
weisenden und axial verschieblichen Trägern (6) hat, welche
jeweils mit zumindest einem in radialer Richtung verschieblichen
Hubarm (7) ausgestattet sind, und einen Rotor (5) mit Steuerflächen
(24, 25) aufweist, welche mit den Trägern (6) und den Hubarmen
(7) in Funktionskontakt stehen, wobei die Zahl der Träger (6) zu
mindest gleich der Zahl der Turmelemente (2) ist, durch welche eine
volle Windung der Wendel gebildet ist, wobei die
Träger (6) bezüglich des Turmelementeverbandumfangs gleichmäßig
verteilt sind und wobei die Steuerflächen (24, 25) nach der Maßgabe
ausgebildet sind, daß bei Rotation des Rotors (5) in periodischer
Aufeinanderfolge ein Turmelement (2) von einem Hubarm (7) von
außerhalb des Turmelementeverbandes in radialer Richtung eingeholt
und zum Fluchten mit dem Turmelementeverband gebracht wird, das
Turmelement (2) dann in einer ersten Hubphase in den Turmelemente
verband eingeführt wird und danach der gesamte Turmelementeverband
in einer zweiten Hubphase ausgefahren wird.
12. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Träger (6) der
Hubvorrichtung (3) doppelt so groß wie die Zahl der Turmelemente
(2) einer Windung ist, und daß jeweils zwei Träger (6) ein Träger
paar bilden, welchen Steuerflächenpaare am Rotor zugeordnet sind,
wobei die einzelnen Steuerflächen (24, 25) der Steuerflächenpaare
gegeneinander bezüglich der Rotationsachse verdreht sind, nach der
Maßgabe, daß das Einholen eines Turmelements (2) und die erste
Hubphase einerseits sowie die zweite Hubphase andererseits wechsel
weise durch ein Trägerpaar erfolgen.
13. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Träger (6) bzw. Träger
paar ein Turmelementemagazin (8) und eine Einrichtung zum Ein
führen der Turmelemente in die Hubvorrichtung zugeordnet ist.
14. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Turmelementemagazin (8)
zumindest einen Lagerarm aufweist, an dem eine Mehrzahl von Turm
elementen (2) senkrecht und ineinander angeordnet mit nach außen
weisender konvexer Seite und nach innen weisender konkaver Seite
lagerbar sind.
15. Aus- und einfahrbares Turmbauwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ein
führen der Turmelemente (2) in die Hubvorrichtung zwei Manipulier
armsätze aufweist, welche radial und axial bezüglich der Turmele
menteverbundachse verschieblich sind und daß der Rotor (5) Steuer
flächen aufweist, welche in Funktionskontakt mit den Manipulierarm
sätzen stehen und nach Maßgabe ausgebildet sind, daß die Turmele
mente (2) durch wechselweise axiale und/oder radiale Verschiebung
der Manipulierarmsätze sukzessive von dem Turmelementemagazin (8)
in radialer Richtung zur Hubvorrichtung (3) hin bewegt werden und
unter Berücksichtigung der Hubvorrichtungssteuerflächen (24, 25)
an die Hubvorrichtung (3) übergeben werden.
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