JP7101769B2 - タワーセグメントの外部張力付与のための環状ブラケット及びハイブリッドタワーの外部張力付与システム - Google Patents

Description

本発明は、タワーセグメント、特に風力発電設備のタワーセグメントの外部張力付与のための環状ブラケット、ハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーの外部張力付与システム、ハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーのタワーセクション、ハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワー、風力発電設備、及びハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーの外部張力付与システムの組立方法に関する。

ハイブリッドタワーは公知であり、一般に、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートから作られた少なくとも１つのタワーセグメントと、鋼から作られた少なくとも１つのタワーセグメントとを含む。一般に、基礎から出発して、ハイブリッドタワーは、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートから作られた１つ又は複数のタワーセグメントを有する下部タワーセクションと、その上に配置され、鋼から作られた１つ又は複数のタワーセグメントを有する上部タワーセクションとを備える。タワーセクションは、１つのタワーセグメント又は複数のタワーセグメントを備えることができる。タワーセグメントは、１つ以上の部分セグメントを含むことができる。

ハイブリッドタワーは、好ましくは、高いタワーの場合に使用される。ハイブリッドタワーは、例えば、放送塔、テレビ塔又は風力発電設備に使用される。到達する高さが大きいことから、ハイブリッドタワーは、特に、風力発電設備での使用に関心が持たれている。というのは、可能な風力発電量は、より大きい高さで増加するからである。風力発電設備の場合、ナセルを上部タワーセクションに配置するか、上部タワーセクションがナセルを含むことができる。

ハイブリッドタワーは、風及び／又は気象条件に応じて変化する作動力を受ける。ハイブリッドタワーを介して基礎に導かれる作動力を伝えるために、鋼でできた上部タワーセクションは、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートでできた下部タワーセクションに原則として連結されている。一般的に、接続部は、とりわけ、作動力から生じる引張荷重及び／又は圧力荷重及び／又は曲げ荷重を吸収する。

特許文献１は、下側管状プレストレストコンクリート部分と上側管状鋼部分との間に連結片を備えた風力発電設備のタワーを開示している。特許文献２は、コンクリートからなる管状の下部タワーセクションと、鋼からなる管状の上部セクションと、２つのタワーセクションの接続のために２つのタワーセクションの間に配置されるアダプタとを備えたハイブリッドタワーを開示している。特許文献３は、プレストレストコンクリートプレハブ部品からなるタワーを建設する方法及びその方法を実施するための装置を記載している。特許文献４及び特許文献５は、風力発電設備のナセルを支持するためのコンクリート基礎及びタワーを備えた構成を開示しており、タワーは、タワー軸に沿って配置された多数のタワーセグメントと、ヘッドフランジ及びベースフランジを含み、鋼要素として形成された少なくとも最上部のタワーセグメントと、コンクリート基礎を引張応力がかかっている最上部のタワーセグメントのヘッドフランジに固定する多数の張力ストランド又は引張ストランドとを含む。

ハイブリッドタワーの公知の構造は、例えば金型の製造における高いコストと、例えばプレストレストコンクリートプレハブ部品において張力ストランドを圧縮する及び張力ストランドにプレストレスを加える場合のような高い技術的複雑さとをしばしば伴う。更に、プレストレストタワーセグメント及び／又はタワー部分及び／又はハイブリッドタワーのプレストレスは、しばしば現場で適合及び／又は修正することができず、又は、人員及び時間を比較的多く使用し、高価な技術的手段によってのみ現場で適合及び／又は修正することができる。

ドイツ特許商標庁は、本出願についての優先権出願において、次の先行技術文献を調査した。

独国特許第１０２３０２７３号明細書 欧州特許第２８０７３１７号明細書 独国特許出願公開第１００３３８４５号明細書 独国特許出願公開第１０２０１３２２６５３６号明細書 国際公開第２０１５／０９０８６１号 独国特許出願公開第１０２０１２００１１０９号明細書 中国特許出願公開第１０６１２１３４６号明細書 中国特許出願公開第１０４１２１１５５号明細書 独国特許出願公開第１０２０１６２０３４９４号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０１３８７０７号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０１１３７０８号明細書 米国特許第９０３２６７４号明細書 欧州特許２３３９０９４号明細書 独国特許出願公開第１０２０１３２２６５３６号明細書 国際公開第２０１４／２０２７３３号

したがって、本発明は、改良された解決策を提供するという目的に基づいている。特に、本発明の目的は、タワーセグメントの外部張力付与のための環状ブラケット、ハイブリッドタワーの改良された外部張力付与システム、ハイブリッドタワーの改良されたタワーセクション、改良されたハイブリッドタワー、改良された風力発電設備、及びハイブリッドタワーの外部張力付与システムの改良された組立方法を提供することである。更に、特に、本発明の目的は、少なくとも１つのタワーセグメント及び／又は少なくとも１つのタワーセクション及び／又はタワー、特にハイブリッドタワーの、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び又は及び／又は基礎への外部固定及び／又は接続を可能にする、タワーセグメントの外部張力付与のための環状ブラケット、ハイブリッドタワーの外部張力付与システム、ハイブリッドタワーのタワーセクション、ハイブリッドタワー、風力発電設備、及びハイブリッドタワーのための外部張力付与システムの組立方法を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、上記の目的は、タワーセグメント、特に風力発電設備のタワーセグメントの外部張力付与のための環状ブラケットと、張力要素の接続のためのコネクタ要素と、タワーセグメントへの張力の伝達のためのベアリング要素と、コネクタ要素とベアリング要素との間の張力の伝達のための環状力伝達要素とにより達成され、ベアリング要素は、コネクタ要素よりも環状ブラケットの長手方向軸から半径方向においてより大きく間隔を空けている。

環状ブラケットは、タワーセグメントの外部張力付与、特に、タワーセグメントへの外部張力の伝達の役割を果たす。環状ブラケットと関連して、タワーセグメントは、特に、上部タワーセグメント、好ましくは鋼製タワーセグメントであり、特に、鋼からなるか、又は、鋼を多量に含むタワーセグメントである。タワーセグメントは、好ましくは、特にその下端に、半径方向内向きの肩部を有する。肩部は、好ましくは、環状ブラケットを受け入れるように構成される。更に、環状ブラケットは、好ましくは、タワーセグメントの半径方向内向きの肩部に配置されるように構成される。タワーセグメントの寸法、特に半径に関する仕様は、特に、タワーセグメントの半径方向内向きの肩部に関連している。

タワーセグメントの外部張力付与の場合、張力要素は、好ましくは、内部張力付与の場合と比較して、タワーセグメント、特にその壁を通過して案内されない。外部張力の場合、張力要素は、タワーセグメントの壁から離間して、又は前記壁に対して隣接して配置されることが好ましい。張力要素は、特に、タワー内部に面するタワーセグメントの側面から離間して、又は隣接して配置される。

タワーセグメントの外部張力付与の場合、張力は、コネクタ要素に接続された張力要素を介して、環状ブラケットにもたらされる。力伝達要素を介して、張力は、コネクタ要素からベアリング要素に、そしてそこからタワーセグメントに伝達される。

ベアリング要素は、コネクタ要素よりも環状ブラケットの長手方向軸から半径方向により大きな間隔を有する。したがって、ベアリング要素は、コネクタ要素と比較して、半径方向に更に外側に配置される。したがって、力伝達要素は、張力要素によってもたらされた張力を、半径方向に更に内側に配置されたコネクタ要素から、更に外側に配置されたベアリング要素に伝達する。

このようにして、張力要素は、コネクタ要素上に半径方向に更に内側に配置することができ、例えば、タワー内部に面するタワーセグメントの側面から離間するか、又はそれに対して隣接して配置することができ、同時に、ベアリング要素によるタワーセグメントへの張力の伝達は、有利には、半径方向に更に外側へ行われる。したがって、例えば、特に、タワー内部に面するタワーセグメントの側面からの又はタワーセグメントの側面に対する、張力要素の離間又は隣接する配置のために、外部張力付与の場合に起こり得る、力及び／又はモーメントの好ましくない導入を回避又は低減することができる。これは、外部張力手段が、タワーの（初期）建設の場合及びタワーの改造の場合の両方において、単一又は追加の張力付与技術として、多数のタワーにおいて使用されることを可能にする。

本発明による解決策の更なる利点は、より低い複雑性を有する鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートから作製されたタワーセグメントを使用することができ、これにより、タワーセグメントの金型の製造及びタワーセグメントの製造の技術的複雑性及びコスト費用が低減され、張力要素の保守及び修理が容易になり、及び／又は、上部及び下部タワーセクション間、及び／又は互いに隣り合った及び／又は上下に配置されたタワーセグメント間のプレストレスト接続が確実になり、このプレストレスト接続は、作用する動作荷重とは無関係に耐用年数を通じて気象影響から保護されることである。

本発明による解決策の更なる利点によれば、外部張力要素は、タワー内部に配置することができ、これにより、風及び気象条件に関係なく、いつでも保守及び修理作業を実施することが可能になる。特に有利な方法では、高価な技術的手段又は低減された高価な技術的手段、例えば複合化合物をプレスするためのポンプはなく、この目的のために必要とされるのは、単に時間及び人員の低減された使用である。

上下のタワーセグメント又は上下のタワーセクションの間にアダプタまたは接続ピースとして使用されるタワーセグメントがなくても、下部タワーセグメント又は下部タワーセクションが上部タワーセグメント又は上部タワーセクションに接続されたり、プレストレスされたりすることさえ可能であることは、本発明による解決策の更なる利点である。

更に、既に稼動しているタワー及び／又はハイブリッドタワー、すなわち、内部プレストレストタワーセグメント又は複数の内部プレストレストタワーセグメントを有するタワー及び／又は内部プレストレストタワーセクション又は複数の内部プレストレストタワーセクションを有するタワーでさえも、環状ブラケットを後付けできることは、本発明による解決策の利点である。特に有利な方法では、例えば、損傷した内部固定手段を有するタワー及び／又はハイブリッドタワーでさえも、外部張力付与のために環状ブラケットを後付けすることができ、従って、更に稼働させることができる。更に、タワーセグメントのプレストレスは、環状ブラケットによって適応又は修正することができる。特に、環状ブラケットを使用することによって、曲げ及び／又は疲労に関して有利であり、及び／又はコンクリートの正味断面に過負荷を与えない外部張力付与を可能にすることができる。

本発明による解決策の更なる利点は、互いに上下に配置された２つのタワーセグメントの間に生じる可能性のある一時的な隙間が、完全に最小化されないとしても、環状ブラケットによって、特に、作用する作動力が大きい場合に、特に、コネクタ要素及びベアリングベアリング要素の特定の配置によって、防止され得ることである。特に、環状ブラケットは、例えば、作動力を増加させる場合に、更なる張力要素を受け入れるために、更なるコネクタ要素で有利に後付けすることができる。

本発明による解決策は、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの固有振動数挙動が、たとえあったとしても、ほんのわずかしか影響を受けないという点でも有利である。それらの固有振動数挙動は、内壁及び／又は外壁上のブレード及び／又はカラーの配置及び／又は固定から知られるように、好ましくは、不都合な形で影響されない。

本明細書では、「頂部」及び「底部」又は「外側」及び「内側」などの位置及び場所の仕様は、特に言及しない限り、ハイブリッドタワー、特に、タワーセクション及び／又はハイブリッドタワーに設置される環状ブラケットの設置状態に関する。したがって、設置された状態では、原則としてハイブリッドタワーの基礎がその下端を形成し、ナセルがその上端を形成する。環状ブラケット及び／又はタワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの設置状態では、それらの長手方向軸は、好ましくは、実質的に垂直に向けられ、特に好ましくは、互いに対して同軸に配置される。及び又はハイブリッドタワー及び／又は環状ブラケット及び／又はタワーセグメント及び／又はタワーセクションの輸送の場合、及び／又は保守及び／又は修理作業の場合、個々の長手方向軸又はすべての長手方向軸は、非垂直及び／又は非同軸に配置することもできる。長手方向及び／又は高さに関する仕様は、長手方向軸に実質的に平行に延びる方向に関する。

ハイブリッドタワーの長手方向の広がりに対して直交する平面における断面は、原則として環状となっている。環状ブラケットは、長手方向軸に対して直交する平面内に環状断面を有する。また、タワーセグメント及び／又はタワーセクションは、好ましくは、長手方向軸に対して直交する平面内に環状断面を有する。

環状断面は、例えば、円形、楕円形、又は多角形、例えば、三角形又は長方形の構成とすることができる。したがって、ここで、環状とは、円周にわたって閉じられ、円形構成を含むが、後者に限定されない形状を意味すると理解される。

ハイブリッドタワー、及び、原則として、それに対応して、そのタワーセクション及び／又はタワーセグメント及び／又は環状ブラケットは、円筒形構成であってもよく、すなわち、外径及び／又は内径は、高さにわたって一定である。この場合、ハイブリッドタワー及び／又はそのタワーセクション及び／又はそのタワーセグメントは、長手方向軸に対して傾斜角を有さない。

ハイブリッドタワーは、概して、その高さが増加するにつれて先細りになる、すなわち、その高さが増加するにつれて、その外径及び／又は内径が減少する。このテーパー付けは、均一又は不均一な方法で行うことができる。更に、テーパー付けは、ハイブリッドタワーの個々の部分にのみ存在することができ、又はハイブリッドタワーの異なる部分で異なることができる。テーパー付けは、段階的に行うこともできる。ハイブリッドタワー及び／又はタワーセクション及び／又はタワーセグメント及び／又は環状ブラケットは、完全に又は部分的に円錐及び／又は切頭円錐形状とすることができる。したがって、ハイブリッドタワー及び／又はタワーセクション及び／又はタワーセグメント及び／又は環状ブラケットは、長手方向軸に対して、全く又は部分的に同一又は異なる傾斜角度を有することができる。特に、例えば、ハイブリッドタワー及び／又はタワーセクション及び／又はタワーセグメント及び／又は環状ブラケットの内側及び外側の傾斜角度は、同一であっても、異なるものであってもよい。傾斜角は、半径方向から内側へ、及び半径方向から外側への両方に向けることができる。特に、傾斜角は、０°より大きく、及び／又は好ましくは、少なくとも１°、５°、１０°、１５°又は２０°であり、多くとも１°、５°、１０°、１５°又は２０°である。

ハイブリッドタワー、それらのタワーセクション、及びそれらの個々のタワーセグメントは、典型的には、外壁、すなわちタワー内部とは反対の側、及び内壁、すなわちタワー内部に面する側を有する壁を含む。壁は、好ましくは作動力を吸収するように構成された壁厚を有する。壁厚は、半径方向及び／又は内壁に対して垂直な方向の、内壁から外壁までの壁の厚さである。特に、壁厚は、設置位置の高さにわたって変化させることができる。更に、壁厚は、好ましくは、高さにわたってテーパーをつけることができ、すなわち、高さにわたって減少することができ、特に、壁厚は、頂部に向かってテーパーをつけることができる。壁の壁厚は、変化することができ、特に、壁の壁厚は、高さにわたって半径方向に変化することができる。壁の壁厚は、頂部に向かって減少することが好ましい。あるいは、壁厚は、好ましくは、高さにわたって一定である。

張力要素は、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの長手方向軸に平行に配向された方向に平行に延びることが好ましい。張力要素は、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの長手方向軸に対して傾斜させることもできる。これは、特に、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーが、先細り及び／又は円錐形又は切頭円錐形の構成である場合に好ましいことがある。張力要素の傾斜角度は、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの傾斜角度、特にタワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーの壁の内側又は外側の傾斜角度に対応することが好ましい。張力要素は、タワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーとは垂直に対して異なる傾斜角度を有することもでき、ここで、張力要素とタワーセグメント及び／又はタワーセクション及び／又はハイブリッドタワーとの間の傾斜角度の差は、少なくとも又は多くとも１°、２°、３°、５°、７．５°、１０°、１５°又は２０°であることが好ましい。更に、張力要素は、異なるタワーセグメント及び／又は異なるタワーセクションに対して異なる傾斜角度を有することが好ましい。特に、上部から下部タワーセグメントへ、及び／又は上部から下部タワーセクションへ遷移する場合、張力要素は、後者に関して異なる傾斜角度を有することができる。

張力要素は、例えば、ロッドを含むことができ、及び／又はロッド形状の構成であることができる。張力要素は、ケーブルを含むことができ、又はケーブル形状の構成とすることができる。張力要素は、好ましくは、鋼からなる、又は鋼を含む材料から構成される。更に、張力要素の材料は、好ましくは繊維からなることができ、又は繊維、特に鋼繊維及び／又は炭素繊維及び／又はアラミド繊維及び／又はセラミック繊維及び／又は天然繊維及び／又はガラス繊維などを含むことができる。張力要素は、インサート及び／又はストランドを含むことができ、ストランドは、好ましくは複数のワイヤを含む。インサートは、好ましくは、テンション要素のコアを形成する。インサートは、好ましくは、ストランド及び／又はワイヤによって取り囲まれる。インサートの材料は、プラスチック及び／又は鋼及び／又は天然及び／又は人工繊維を含むことができ、インサートは、好ましくは、ワイヤ状及び／又はケーブル状及び／又は棒状及び／又は繊維状及び／又はロッド状の構成である。

コネクタ要素は、張力要素の接続のために、特に張力要素のコネクタヘッドの接続のために構成される。コネクタ要素は、好ましくは、特にねじ接続によって、及び／又は、プレストレス方式、特に油圧プレストレス方式で、張力要素に取り外し可能に接続されるように構成される。張力要素は、好ましくは、特にねじ接続によって、及び／又は、プレストレス方式、特に油圧プレストレス方式で、コネクタ要素に取り外し可能に接続されるように構成される。

コネクタ要素は、好ましくは、一体的に接合された方法で環状力伝達要素に接続され、特に溶接及び／又は接着結合され、及び／又は非ポジティブロック方式で、特にねじ止めされ、及び／又はポジティブロック方式で、特にプラグイン接続の形態で接続される。コネクタ要素は、環状力伝達要素と一体的に構成することもできる。

本明細書では、特に、一体とは、単一部品を意味するものと理解される。

ベアリング要素は、タワーセグメントへの張力の伝達のために構成される。ベアリング要素は、好ましくは、一体的に接合された方法で環状力伝達要素に接続され、特に溶接及び／又は接着され、及び／又は非ポジティブロック方式で、特にねじ止めされ、及び／又はポジティブロック方式で、特にプラグイン接続の形態で接続される。ベアリング要素は、環状力伝達要素と一体に構成することもできる。環状力伝達要素の下側端部、特に下側半径方向外側端部は、好ましくは、ベアリング要素を構成する。ベアリング要素は、好ましくは、円周方向に実質的に連続又は中断された構成である。ベアリング要素及び／又はベアリング要素部分の中断は、円周方向に等距離に及び／又は分布して配置されることが好ましい。

更に、半径方向において、ベアリング要素は、タワーセグメントの壁厚の少なくとも０％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％又は５０％、及び多くとも０％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％又は５０％の範囲を有することが好ましい。ベアリング要素は、作用する荷重及び／又は力及び／又はタワー高さ及び／又は材料に依存するように寸法決めされることが好ましい。例えば、ベアリング要素は、特に、ベアリング要素がコンクリートプレハブ部品として構成される場合、２００ｎｍ～４００ｍｍ、特に２４０ｎｍ～３８０ｍｍの半径方向の範囲を有することができる。

環状ブラケットは、好ましくは、２つ以上の張力要素及び／又は２つ以上のコネクタ要素及び／又は２つ以上のベアリング要素を有する。張力要素の数は、コネクタ要素の数と同一であることが好ましい。張力要素及び／又はコネクタ要素及び／又はベアリング要素は、好ましくは、互いに等距離に、特に円周方向に離間して配置される。更に、好ましくは、複数のコネクタ要素がコネクタ平面に配置され、及び／又は複数のベアリング要素がベアリング平面に配置され、コネクタ平面及び／又はベアリング平面は、長手方向軸に対して実質的に水平及び／又は直角に配向される。コネクタ要素及び／又は張力要素及び／又はベアリング要素の数は、好ましくは、作用する荷重及び／又は張力要素の直径及び／又はその分布に依存するように選択される。

環状ブラケットの１つの好ましい実施形態において、半径方向における長手方向軸からのコネクタ要素の間隔は、タワーセグメントの内径よりも小さいか又は等しい。

これにより、好ましくは、タワーセグメント、特にその壁を通過して張力要素を案内することなく、タワー内部に張力要素を案内及び／又は配置することが可能となる。コネクタ要素は、好ましくは、コネクタ要素に接続される張力要素が、タワーセグメントの側面から離間するか、又はタワー内部に面する側面に対して隣接するように、長手方向軸から間隔を置いて配置される。

タワーセグメントの内径は、タワーセグメントの上部内縁上の内径であることが好ましい。

複数のコネクタ要素は、好ましくは、長手方向軸から半径方向に全て同じ間隔にある。

半径方向におけるコネクタ要素の長手方向軸からの間隔は、タワーセグメントの内径の少なくとも又は多くとも７５％、８０％、８５％、９０％、９５％又は９７．５％であることが好ましい。半径方向におけるコネクタ要素の長手方向軸からの間隔は、好ましくは、場合によっては存在するか又は取り付けられる溶接継ぎ目を考慮し、及び／又は好ましくは１０ｎｍ～３０ｍｍ、特に約２０ｍｍである。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態では、半径方向におけるベアリング要素の長手方向軸からの間隔は、タワーセグメントの外径よりも小さいか又は等しく、及び／又はタワーセグメントの内径よりも大きい。

上記の実施形態は、有利には、張力がベアリング要素を介してタワーセグメントにもたらされることを可能にする。上記の実施形態の１つの好ましい変形例では、ベアリング要素は、ベアリング要素がタワーセグメントの壁厚の外側半分、特に好ましくは外側３分の１に配置されるように、長手方向軸から間隔を置いて配置される。

タワーセグメントの外径は、タワーセグメントの上部外縁上の外径であることが好ましい。

半径方向におけるコネクタ要素の長手方向軸からの間隔は、タワーセグメントの外径の少なくとも９０％、９５％又は９７．５％であることが好ましい。半径方向におけるコネクタ要素の長手方向軸からの間隔は、好ましくは、場合によっては存在するか又は取り付けられる溶接継ぎ目を考慮し、及び／又は好ましくは１０ｎｍ～３０ｍｍ、特に約２０ｍｍである。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、環状力伝達要素は上部ベルト及び／又は下部ベルトを有する。

上部ベルト及び／又は下部ベルトは、場合によっては力伝達要素の更なる要素とともに、コネクタ要素からベアリング要素に張力を伝達するように構成される。コネクタ要素は、上部ベルト上、特に上部ベルトの内側上側上に配置されることが好ましい。ベアリング要素は、下部ベルト上、特に下部ベルトの下側外側上に配置されることが好ましい。更に、上部ベルト及び下部ベルトは、互いに対して同軸に配置されることが好ましく、特に、環状ブラケットの長手方向軸に対して同軸に配置される。下部ベルトは、好ましくは、上部ベルトよりも大きな又は小さな外径及び／又は大きな又は小さな内径を有する。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、環状力伝達要素は、内部ウェブ及び／又は外部ウェブを有する。

内側及び／又は外側ウェブは、場合によっては力伝達要素の更なる要素とともに、コネクタ要素からベアリング要素に張力を伝達するように構成される。コネクタ要素は、好ましくは、内側ウェブ上、特に内側ウェブの内側上側上に配置される。ベアリング要素は、好ましくは、外側ウェブ上、特に外側ウェブの下側外側上に配置される。

このことの１つの利点は、ハイブリッドタワーの外部張力付与のための軽量かつ同時にねじれ剛性の環状ブラケットが、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルトを使用して、低い複雑さで製造及び組み立てることができることである。

内側ウェブは、好ましくは、外側ウェブ内の半径方向に配置される。更に、内側ウェブ及び外側ウェブは、好ましくは、互いに対して同軸に配置され、特に、環状ブラケットの長手方向軸に対して同軸に配置される。外側ウェブは、好ましくは、内側ウェブよりも大きな外径及び／又は大きな内径を有する。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、コネクタ要素は上部ベルト上及び／又は内側ウェブ上及び／又は外側ウェブ上に配置される。

コネクタ要素は、好ましくは、上部ベルトの内側端部及び／又は内側ウェブの上側端部に配置される。ベアリング要素は、好ましくは、内側ウェブの下側端部及び／又は外側ウェブの下側端部及び／又は下部ベルトの外側端部に配置される。

上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又は内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又はベアリング要素及び／又はコネクタ要素は、好ましくは、一体的に接合された方法で互いに接続され、特に溶接及び／又は接着結合され、及び／又は非ポジティブロック方式で、特にねじ止めされ、及び／又はポジティブロック方式で、特にプラグイン接続の形態で接続される。上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又は内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又はベアリング要素及び／又はコネクタ要素は、一体構成であってもよい。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、ベアリング要素は外側ウェブの延長部及び／又は内側ウェブの下側外側端部の延長部として構成される。

ベアリング要素は、好ましくは、外側ウェブの突出部として構成され、この突出部は、下部ベルトを越えて下方に突出する。更に、ベアリング要素は、好ましくは、内側ウェブの突出部として構成され、この突出部は、下部ベルトを越えて下方に突出し、及び／又は外側ウェブを越えて半径方向に外方に突出する。更に、外側ウェブ及び／又は内側ウェブの突出は、好ましくは、角度をなして離れるように連続することができる。

突出部は、好ましくは、一体的に接合された方法で、外側ウェブ及び／又は内側ウェブ及び／又は下部ベルトに接続される。更に、突出部は、好ましくは、外側ウェブ及び／又は内側ウェブ及び／又は下部ベルトの一体構成部分である。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態では、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はベアリング要素は、広がり平面内で平坦な広がりを有する。平坦な広がりの場合、広がり平面内のそれぞれの要素の寸法は、それに対して直交する方向よりも数倍大きい。広がり平面は、平坦、すなわち、非湾曲の構成とすることができる。広がり平面はまた、１つ以上の方向に湾曲させることができ、好ましくは曲率半径を有することができる。

例えば、ベアリング要素の広がり平面は、特に、環状ブラケットの外側半径に実質的に対応する曲率半径、及び／又は円周方向の向きで湾曲させることができる。内側ウェブ及び／又は外側ウェブはまた、好ましくは、互いに対して同軸に配置され得る、湾曲した広がり平面を有する。ベアリング要素及び／又は内側ウェブ及び／又は外側ウェブの広がり平面は、縦軸に実質的に平行に延びることができ、又は後者に対して傾斜することができる。

上部ベルト及び／又は下部ベルトは、好ましくは、好ましくは水平に配向されるか又は水平に対して傾斜させることができる平坦な広がり平面を有する。上部ベルト及び下部ベルトの広がり平面は、互いに実質的に平行又は互いに対して傾斜して配置されることが好ましい。

また、複数の内側ウェブ及び／又は複数の外側ウェブを設けることが好ましい場合がある。ここで、更に、複数の内側ウェブ及び／又は複数の外側ウェブの広がり平面は、それぞれの場合に長手方向軸及び半径によって画定される平面内に延在することが好ましい場合がある。複数の内側ウェブ及び／又は複数の外側ウェブは、好ましくは、互いに間隔を置いて配置され、特に、等距離に配置され、かつ／又は円周方向に分配される。ウェブは、とりわけ、負荷の導入を改善し、及び／又はベルトの座屈を防止するという利点を有する。ウェブの数は、好ましくは、張力要素、特にその数及び／又は間隔に依存するように選択される。

更に、上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又は内側ウェブ及び／又は外側ウェブの広がり平面は、それぞれの半径方向内側端部からそれぞれの半径方向外側端部に向かって下方又は上方に傾斜していることが好ましい。

更に、内側ウェブの広がり平面及び／又は外側ウェブの広がり平面は、好ましくは、上部ベルトの広がり平面及び／又は下部ベルトの広がり平面に対して直角に配置される。

特に、上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又は内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又はベアリング要素のそれぞれの広がり平面は、互いに対して、及び／又は水平及び／又は長手方向軸に対して、少なくとも又は多くとも０°、５°、１０°、１５°、２０°、３０°、４０°、４５°、６０°又は９０°傾斜して配置される。

広がり平面内にあり、要素の広がりが、広がり平面内の、特に、第１の方向に対して直交する、第２の方向よりも数倍大きい第１の方向は、要素の広がりの主方向と呼ぶこともできる。

上部ベルト及び／又は下側ベルト及び／又はベアリング要素は、好ましくは、円周方向に広がりの主方向を有する。広がり平面内における上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はベアリング要素の広がりの主方向への広がりは、広がり平面において広がりの主方向に対して直交する、特に半径方向の、上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はベアリング要素の広がりよりも数倍大きいことが好ましい。

内側ウェブ及び／又は外側ウェブは、特に環状の内側ウェブ及び／又は環状の外側ウェブが設けられている場合、円周方向に広がりの主方向を有することができる。広がりの主方向における広がり平面における内側ウェブ及び／又は外側ウェブの広がりの主方向への広がりは、広がり平面において広がりの主方向に対して直交する、特に長手方向軸方向の、内側ウェブ及び／又は外側ウェブの広がりよりも、数倍大きいことが好ましい。

以下、特に、上部ベルト及び／又は下部ベルトに対する内側ウェブ及び／又は外側ウェブの配置に関する、複数の更なる好ましい実施形態を説明する。

内側ウェブは、好ましくは、上部ベルトの内側端部から下部ベルトの内側端部まで延びている。内側ウェブはまた、上部ベルトの内側端部から下部ベルトの外側端部まで延びることができる。更に、内側ウェブは、上部ベルトの外側端部から下部ベルトの内側端部まで延びていることが好ましい。

外側ウェブは、好ましくは、上部ベルトの外側端部から下部ベルトの外側端部まで延びている。また、外側ウェブは、上部ベルトの外側端部から下部ベルトの内側端部まで延びることができる。更に、外側ウェブは、上部ベルトの内側端部から下部ベルトの外側端部まで延びていることが好ましい。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態では、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はベアリング要素が、１つ又は複数の凹部を有するフレームワーク構造を有することが提供される。

フレームワーク構造は、１つ又は複数の凹部を備え、凹部は、例えば、円形、楕円形又は多角形であり、特に、三角形、長方形又は多面形であり、角部を丸めることが可能である。フレームワーク構造は、好ましくは、張力要素から誘導される張力がコネクタ要素からベアリング要素に伝達され得るように、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は下部ベルト及び／又は上部ベルトの広がり平面内に配置される。更に、ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は下部ベルト及び／又は上部ベルト及び／又はベアリング要素の広がり平面内のフレームワーク構造の凹部は、好ましくは、広がり平面の、力の流れが低い部分に配置される。凹部は、好ましくは、力の導入及び力の出力の領域に配置されない。

この更なる利点は、フレームワーク構造で構成された、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はベアリング要素の広がり平面の平坦な広がりによって、材料及び重量を節約することができ、したがって最終的にコストを低減することができることである。更に、前記フレーム構造は、有利には、環状ブラケットの輸送及び組立の両方を容易にする。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルトは、張力要素を通過させるための貫通開口部を有する。

張力要素を通過させるための貫通開口は、好ましくは、張力要素がタワーセグメントから離間して又は隣接して案内され、特に、タワーセグメントを通過して案内される必要がないように、長手方向軸から間隔を置いて配置される。更に、張力要素を通過させるための貫通開口は、張力要素をタワー内部に導いて配置できるように、長手方向軸から間隔を置いて配置されることが好ましい。

張力要素を通過させるための貫通開口は、好ましくは、少なくとも内側及び／又は外側ウェブの内側端部の半径まで、且つ多くとも上部及び／又は下部タワーセグメントの内側端部の半径まで、長手方向軸から間隔を置いて配置される。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、環状力伝達要素は、上部及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成に係合するためのブラケットスラストラッチ構成を含む。

ブラケットスラストラッチ構成は、好ましくは、長手方向軸に実質的に平行に配置され、及び／又は、上部及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成と係合して、半径方向及び／又は接線方向に作用する力を吸収するように構成される。その結果、環状ブラケット及び／又は下部タワーセグメント及び／又は上部タワーセグメントの間の半径方向及び／又は接線方向の相対移動が、好ましくは防止又は低減される。

ブラケットスラストラッチ構成は、好ましくは、スラストラッチ凹部及び／又はスラストラッチ凸部を備える。ブラケットスラストラッチ構成は、好ましくは、上部及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成と係合して、ポジティブロックする及び／又は非ポジティブ及び／又は一体的に接合された接続に入るように構成される。特に、ブラケットスラストラッチ構成は、上部及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成と係合して取り外し可能又は取り外し不可能な接続に入るように構成される。

スラストラッチ凸部は、好ましくは、円筒形及び／又は円錐形の突起として構成され、特に好ましくは、ピン、マンドレル、又はカムを備える。更に、前記スラストラッチ凸部は、前記タワーセグメントスラストラッチ配置のスラストラッチ凹部によって受けられるように構成されていることが好ましい。更に、ブラケットスラストラッチ装置のスラストラッチ凹部は、タワーセグメントスラストラッチ装置のスラストラッチ凸部を受け入れるように、好ましくはピン、マンドレル又はカムを受け入れるように構成されることが好ましい。ブラケットスラストラッチ構成は、波形プロファイル及び／又は歯付きプロファイルとして構成することができ、歯付きプロファイルの場合、例えば、三角形又は長方形の歯を含むことが可能である。

更に、ブラケットスラストラッチ構成は、好ましくは、複数のスラストラッチ凸部及び／又はスラストラッチ凹部を備え、これらは、好ましくは、等距離に配置され、かつ／又は円周方向に分布される。スラストラッチ凸部及び／又はスラストラッチ凹部の数は、好ましくは、張力要素、特にその数及び／又は間隔に応じて選択される。

ブラケットスラストラッチ構成は、長手方向軸からタワーセグメントの外径以下及び／又はタワーセグメントの内径以上間隔を置いて配置されることが好ましい。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、力伝達要素は一体の構成であるか、又は複数のブラケットセグメントを有する。

コネクタ要素からベアリング要素への張力の伝達のための力伝達要素は、一体の構成とすることができる。

しかしながら、コネクタ要素からベアリング要素への張力の伝達のための力伝達要素は、各々の場合に好ましくはリングセグメント形状の複数のブラケットセグメントを有することもできる。これは、例えば、タワードアを通してブラケットセグメントを設けることにより、簡単で迅速な搬送及び比較的簡単でかつレトロスペクティブな組立を可能にする。

ブラケットセグメントは、環状ブラケットを形成するために互いに接続することができる。接続は、取り外し可能又は取り外し不可能の構成にすることができる。接続は、非ポジティブ方式で、例えば、ねじ接続として、及び／又は一体的に接合された方法で、例えば、溶接接続として、及び／又はポジティブロックの接続として実現することができる。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態において、円周方向の少なくとも一端側のブラケットセグメントは、互いの間でブラケットセグメントを接続するための接続配置を有する。

ブラケットセグメントは、円周方向の少なくとも一端側に示される接続構成によって、環状ブラケットを形成するように接続されることが好ましい。接続構成は、円周方向に対して略直交して配置することができる。接続構成は、第１及び／又は第２の締結要素を含むことが好ましく、第１及び／又は第２の締結要素は、ボルト及び／又はリベット及び／又はねじとして構成することが可能である。特に、接続構成は、第１の締結要素としての圧力パッドと、第２の締結要素としての剪断穿孔接続部（ｓｈｅａｒｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）とを含む。

ブラケットセグメントは、好ましくは、インターフェースを有し、それを介して、それらは、互いに接続されて、環状ブラケットを形成することができる。界面は、円周方向に対して実質的に直交して配置することができる。

環状ブラケットの更なる好ましい実施形態では、環状ブラケット、特に内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はコネクタ要素及び／又はベアリング要素及び／又はブラケットスラストラッチ構成は、鋼、好ましくは構造用鋼、又は鋳鉄、又はコンクリート、好ましくは鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートからなる。環状ブラケット、特に内側ウェブ及び／又は外側ウェブ及び／又は上部ベルト及び／又は下部ベルト及び／又はコネクタ要素及び／又はベアリング要素及び／又はブラケットスラストラッチ構成は、鋼、好ましくは構造用鋼、及び／又は鋳鉄及び／又はコンクリート、好ましくは鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートを含むこともできる。

本発明の更なる態様によれば、冒頭で述べた目的は、ハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーの外部張力付与システムによって達成され、このシステムは、上記の環状ブラケットと、一端にコネクタ要素への張力の伝達のためのコネクタヘッドを備え、第２の端部に下部タワーセグメントへの張力の伝達のためのブレースを備えた張力要素とを有する。

張力要素のコネクタヘッドは、環状ブラケットのコネクタ要素に接続されるように構成されることが好ましい。接続は、取り外し可能又は取り外し不可能の構成にすることができる。特に、接続は、非ポジティブ及び／又はポジティブにロックする、及び／又は一体的に接合された構成であってもよい。更に、ブレースは、タワーセグメント、特に下部タワーセグメントに締結するように構成されることが好ましく、締結は、取り外し可能又は取り外し不可能な構成であることが好ましい。特に、接続は、非ポジティブ及び／又はポジティブにロックする、及び／又は一体的に接合された構成であってもよい。

本発明の更なる態様によれば、冒頭で述べた目的は、ハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーのタワーセクションによって達成され、このタワーセクションは、半径方向内向きの肩部を有する上部タワーセグメントと、上部タワーセグメントの内部の肩部に配置された、上記の外部張力付与システムの環状ブラケットと、上部タワーセグメントの下方に配置され、外部張力システムのブレースによって張力要素が配置された下部タワーセグメントとを備える。

環状ブラケットは、好ましくは、ベアリング要素を介してコネクタ要素に導入される張力を、上部タワーセグメントの半径方向内向きの肩部及び下部タワーセグメントに伝達する。張力要素は、好ましくは、下部タワーセグメント及び／又はタワーセクションの外部張力付与のために、ブレースを介して下部タワーセグメント及び／又はタワーセクションに固定される。ブレースは、好ましくは、下部タワーセグメント及び／又はタワーセクションの外部張力付与のために、下部タワーセグメント及び／又はタワーセクションに取り外し可能に、例えばねじ接続によって、固定される。

上部タワーセグメントの半径方向内向きの肩部は、その直下に配置される下部タワーセグメントの上部外縁の外径と同一の外径、及び／又はその直下に配置される下部タワーセグメントの上部内縁の内径と同一の内径を有することが好ましい。

ハイブリッドタワーのタワーセクションの更なる好ましい実施形態において、少なくとも１つの更なるタワーセグメントが、上部タワーセグメントと、ブレースを備える下部タワーセグメントとの間に配置されることが提供される。

前記実施形態の１つの好ましい変形例では、少なくとも１つの更なるタワーセグメントが、上部タワーセグメントと、ブレースに接続される下部タワーセグメントとの間に配置される。このようにして、上部タワーセグメントとブレースに接続されている下部タワーセグメントとの間に配置されているタワーセグメントは、外部張力付与システムによってプレストレスをかけることができる。

ハイブリッドタワーのタワーセクションの更なる好ましい実施形態において、ブレースを備える下部タワーセグメントは、好ましくはタワー基礎への接続のために構成される最下部タワーセグメントである。

上記の実施形態の好ましい一変形例では、ブレースに接続される下部タワーセグメントは、タワー基礎に固定される最下部タワーセグメントである。

ハイブリッドタワーのタワーセクションの更なる好ましい実施形態では、上部タワーセグメントが上部タワーセグメントスラストラッチ構成を含み、及び／又は下部タワーセグメントが下部タワーセグメントスラストラッチ構成を含み、上部タワーセグメントスラストラッチ構成が、ブラケットスラストラッチ構成に係合するように、及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成に係合するように構成され、及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成が、ブラケットスラストラッチ構成に係合するように、及び／又は上部タワーセグメントスラストラッチ構成に係合するように構成される。

上部タワーセグメントスラストラッチ構成は、好ましくは、下部タワーセグメントスラストラッチ装置及び／又はブラケットスラストラッチ装置と係合して、環状ブラケット及び／又は下部タワーセグメント及び／又は上部タワーセグメント間の半径方向及び／又は接線方向の相対運動が防止されるように、半径方向及び接線方向に作用する力を受けるように構成される。

下部タワーセグメントスラストラッチ装置は、好ましくは、上部タワーセグメントスラストラッチ装置及び／又はブラケットスラストラッチ装置と係合して、半径方向及び／又は接線方向に作用する力を受けるように構成される。その結果、環状ブラケット及び／又は下部タワーセグメント及び／又は上部タワーセグメントの間の半径方向及び／又は接線方向の相対移動を、好ましくは防止又は低減することができる。

上部タワーセグメントスラストラッチ構成及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成は、好ましくは、スラストラッチ凹部及び／又はスラストラッチ凸部を備える。下部タワーセグメントスラストラッチ構成は、好ましくは、ブラケットスラストラッチ構成と係合するようにポジティブロックする、及び／又は非ポジティブ、及び／又は一体的に接合された様式とすることができ、及び／又は上部タワーセグメントスラストラッチ構成に接続することができる。上部タワーセグメントスラストラッチ構成は、好ましくは、ブラケットスラストラッチ構成及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成と係合するように、ポジティブロック及び／又は非ポジティブ及び／又は一体的に結合された様式とし得る。

上部タワーセグメントスラストラッチ配置及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ配置は、好ましくは、波形プロファイル及び／又は歯付きプロファイルとして構成され、歯付きプロファイルが、例えば、三角形又は長方形の歯を含むことが可能である。

本発明の更なる態様によれば、冒頭で述べた目的は、上述のタワーセクションを備えるハイブリッドタワー、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーによって達成される。

本発明の更なる態様によれば、冒頭で述べた目的は、上述のハイブリッドタワーを備える風力発電設備によって達成される。

本発明の更なる態様によれば、冒頭で述べた目的は、好ましくは風力発電設備のハイブリッドタワーのための外部張力付与システムの組立方法によって達成され、この組立方法は、外部張力付与システムを提供することと、外部張力付与システムを組み立てることと、環状ブラケットを外部張力付与システムのベアリング要素とともに上部タワーセグメントの内部の肩部上に配置すること、及び／又は環状ブラケットを外部張力付与システムのベアリング要素とともに上部タワーセグメントの内部の肩部上に締結することと、張力要素を外部張力システムのコネクタヘッドとともに環状ブラケットのコネクタ要素上に配置すること、及び／又は張力要素を外部張力付与システムのコネクタヘッドとともに環状ブラケットのコネクタ要素に締結することと、張力要素を外部張力付与システムのブレースによって下部タワーセグメント上に配置すること、及び／又は張力要素を外部張力付与システムのブレースによって下部タワーセグメント上に締結することと、を含む。

ハイブリッドタワーのための外部張力付与システムの組立方法は、初期組立及び既存のハイブリッドタワーへのレトロフィット、すなわちレトロスペクティブな組立の両方に好適である。外部張力付与システムの組立は、特に、複数のブラケットセグメントを備える環状ブラケットの場合には、環状ブラケットを形成するためのブラケットセグメントの組立を含む。特に好ましい方法では、外部張力付与システムの組立方法は、タワー内部におけるブラケットセグメントの組立を含む。

本発明の更なる態様の利点、設計の変形、及び設計の詳細、ならびにそれらのそれぞれの発展形態に関しては、前述のその他の態様における対応する特徴についての説明を参照されたい。

本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて例として説明する。

風力発電設備の一例示的実施形態の概略三次元図を示す。 ハイブリッドタワーに取り付けられた外部張力付与システムの三次元断面図を示す。 図２に係る外部張力付与システムの環状ブラケットの一部の三次元図を示す。 図２（詳細Ａ）に係る外部張力付与システムの環状ブラケットの一部の更なる三次元図を示す。 図２（詳細Ｂ）に係る外部張力付与システムのブレースの三次元図を示す。 スラストラッチ構成を有する環状ブラケットの一実施形態の概略図を示す。 環状ブラケットの更なる実施形態の一部の断面図を示す。 環状ブラケットの更なる実施形態のブラケットセグメントの三次元図を示す。 図７に係るブラケットセグメントの三次元部分図を示す。 図７に係るブラケットセグメントの更なる三次元部分図を示す。 図７に係るブラケットセグメントの更なる三次元部分図を示す。 更なる環状ブラケットの一部の断面図を示す。 環状ブラケットの更なる実施形態の断面図を示す。 図１３Ａに係る詳細Ａの拡大図を示す。 図１３Ａに係る環状ブラケットの平面図を示す。 図１３Ａの断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を示す。 図１３Ｃ及び図１３Ｄの断面Ａ－Ａに沿った断面図を示す。 図１３ＣのＹ方向に見た図を示す。 図１３Ｃに係るコネクタ要素の詳細の拡大図を示す。 図１３ＤのＺ方向に見た図を示す。 内側ウェブの詳細図を示す。 補強手段の詳細図を示す。 取り付けられた状態の図１３Ｉの補強手段を示す。

図面において、同一又は実質的に機能的に同一又は機能的に類似の要素は、同一の符号によって示される。

図１は、本発明による風力発電設備の概略三次元図である。風力発電設備１００は、タワー１０２と、タワー１０２上のナセル１０４とを有する。ナセル１０４上には、３つのロータブレード１０８とスピナ１１０とを備えた空力ロータ１０６が設けられている。風力発電設備の運転中、空力ロータ１０６は、風によって回転運動させられ、それによって、空力ロータ１０６に直接又は間接的に接続された発電機の電気力学的ロータ又はランナも駆動する。発電機は、ナセル１０４内に配置され、電力エネルギーを生成する。ロータブレード１０８のピッチ角は、それぞれのロータブレード１０８のロータブレードルート１０８ｂ上のピッチモータによって変更することができる。風力発電設備１００のタワー１０２は、本明細書に記載される外部張力付与システムの一部として環状ブラケットを有する。

図２は、タワーのタワーセクションを示しており、タワーセクションは、上部タワーセグメント１０３ａと、その長手方向下側に配置され、外部張力付与システム２０を介して実質的に長手方向にブレース止めされている下部タワーセグメント１０３ｂ、１０４ｂ、１０５ｂと、を有する。外部張力付与システム２０は、図３及び図４に更に詳細に示される環状ブラケット２００を有する。環状ブラケット２００上には、環状ブラケット２００への張力の伝達のための第１の端部にコネクタヘッド２０４ａを有する張力要素２０４と、下部タワーセグメント（ここでは、タワーセグメント１０５ｂ）への張力の伝達のためのブレース２０４ｂとがある。

また、図３及び図４からより正確に分かるように、外部張力付与システム２０の環状ブラケット２００は、上部タワーセグメント１０３ａの内側に向けられた肩部１１３ａの上側に配置及び／又は固定されている。上部タワーセグメント１０３ａの内向きの肩部１１３ａの下側を介して、上部タワーセグメント１０３ａは、下部タワーセグメント１０３ｂ上に配置される。図２に示す設計変形例では、上部タワーセグメント１０３ａの下方に配置された第３の下部タワーセグメント１０５ｂは、ブレース２０４ｂを介して張力要素２０４に接続され、したがって、更なるタワーセグメント１０３ｂ、１０４ｂにプレストレスを与える。上部タワーセグメント１０３ａは、鋼から構成される。下部タワーセグメント１０３ｂ、１０４ｂ、１０５ｂは、コンクリート、好ましくはプレストレストコンクリート及び／又は鉄筋コンクリートから構成される。

第１の上側端部では、張力要素２０４は、コネクタヘッド２０４ａを介して外部張力付与システム２０のコネクタ要素２０２に接続される。張力要素２０４のコネクタヘッド２０４ａは、例えば、ねじ付きロッドとナットとからなるねじ接続部を備える。第２の下側端部では、張力要素２０４は、特に図５に見られるように、ブレース２０４ｂを介して下部タワーセグメント１０５ｂ又はその内壁に接続される。図示される設計変形例の場合、張力要素２０４は、その下端部でブレース２０４ｂの領域にねじ付きロッドを構成し、このねじ付きロッドは、タワーセグメント１０５ｂの内壁に固定されるスチールレール２３０ａ、２３０ｂにねじ込まれる。スチールレール２３０ａ、２３０ｂは、タワーセグメント１０５ｂにネジ止めされるか、又は、例えば、タワーセグメント１０５ｂ上のプラグスルーブレースによって固定されることが好ましい。加えて、及び／又は代替として、張力要素２０４は、任意の所望の他の下部タワーセグメント及び／又はタワー１０２の基礎に固定することができる。図２に示す設計変形例では、張力要素２０４は、タワー内部の下部タワーセグメントの内壁と実質的に平行に配置されている。

固定のために、張力要素２０４は、例えば、ねじにねじ込まれ、コネクタ要素２０２の上側に支えられるナットによってブレース止めされる。張力要素にかかる張力は、例えば、トルクレンチによって設定することができる。張力要素２０４のコネクタヘッド２０４ａ及びブレース２０４ｂを介して、張力が上部タワーセグメント１０３ａ及びタワーセグメント１０５ｂ又は基礎に伝導され、その間に配置された下部タワーセグメント１０３ｂ、１０４ｂをブレース止めする。

張力要素２０４及びそれぞれの関連するコネクタ要素２０２は、互いに対して円周方向に等距離に配置される。

特に図３においても分かるように、環状ブラケット２００は、複数のブラケットセグメント２００ａを備えることができる。図７は、環状ブラケット１２００の更なる実施形態の一部の断面を示す。２つの環状ブラケット２００、１２００は、コネクタ要素２０２、１２０２及びベアリング要素２０６、１２０６とともに上部ベルト２１２、１２１２と、下部ベルト２１４、１２１４と、内側ウェブ２１６、１２１６とを有する外側ウェブ２１８、１２１８とを備える環状力伝達要素２１０、１２１０を有する。

図３及び図７の２つの変形例では、上部ベルト２１２、１２１２は、その内側端部で内側ウェブ２１６、１２１６の内側上側端部に接続されている。更に、上部ベルト２１２、１２１２は、その外側端部で外側ウェブ２１８、１２１８の上側端部に接続されている。内側ウェブ２１６、１２１６は、その下側外側端部を介して外側ウェブ２１８、１２１８の下側端部に接続されている。特に、内側ウェブ２１６、１２１６の下側の外端は、外側ウェブ２１８、１２１８の長手方向の広がり平面の下半分の領域で接続されている。更に、内側ウェブ２１６、１２１６の下側外側端部は、下部ベルト２１４、１２１４の外側端部に接続されている。上部ベルト２１２、１２１２及び／又は内側ウェブ２１６、１２１６及び／又は外側ウェブ２１８、１２１８及び／又は下部ベルト２１４、１２１４は、好ましくは、一体的に接合された様式で互いに接続される。

上部ベルト２１２、１２１２、下部ベルト２１４、１２１４、内側ウェブ２１６、１２１６、外側ウェブ２１８、１２１８及びベアリング要素２０６、１２０６は、それぞれの場合に、広がり平面内で平坦な広がりを有する。上部ベルト２１２、１２１２及び下部ベルト２１４、１２１４は、水平に配向された平坦な広がり平面を有する。上部ベルト２１２、１２１２及び下部ベルト２１４、１２１４の広がり平面は、実質的に平行である。

ベアリング要素２０６、１２０６及び内側ウェブ２１６、１２１６及び外側ウェブ２１８、１２１８の広がり平面は、円周方向に配向して湾曲しており、互いに対して同軸に配置されている。ベアリング要素２０６、１２０６の広がり平面は、長手方向軸に実質的に平行に延びる。

図３において、外側ウェブ２１８の広がり平面もまた、長手方向軸に実質的に平行に延びるが、内側ウェブ２１６の広がり平面は、長手方向軸に対して傾斜して延びる。図７において、内側ウェブ１２１６及び外側ウェブ１２１８の広がり平面は、長手方向軸に対して傾斜して伸びる。

上部ベルト２１２、１２１２及び下部ベルト２１４、１２１４並びにベアリング要素２０６、１２０６は、円周方向に広がりの主方向を有する。図３及び図７において、内側ウェブ２１６、１２１６及び外側ウェブ２１８、１２１８は、同様に、円周方向の広がりの主方向を有し、環状ウェブとして構成される。

上部ベルト２１２、１２１２及び下部ベルト２１４、１２１４の広がり平面内での広がりの主方向への広がりは、上部ベルト２１２、１２１２及び下部ベルト２１４、１２１４の広がり平面内での、広がりの主方向に対して直交する半径方向への広がりよりも数倍大きい。

ベアリング要素２０６、１２０６の広がり平面内での広がりの主方向への広がりは、ベアリング要素２０６、１２０６の広がり平面内での広がりの主方向に対して直交する長手方向の広がりよりも数倍大きい。

図２及び図３において、内側ウェブ２１６、１２１６は、上部ベルト２１２、１２１２の内側端部から下部ベルト２１４、１２１４の外側端部まで延びている。外側ウェブ２１８、１２１８は、上部ベルト２１２、１２１２の外側端部から下部ベルト２１４、１２１４の外側端部まで延びている。

図７によれば、内側ウェブ１２１６は、張力要素１２０４を通過させるための貫通開口１２１６ａを有する。

図３によれば、内側ウェブ２１６は、上部タワーセグメント１０３ａの内壁及び／又は長手方向軸に対して傾斜角として鋭角をなして配置されている。図３では、外側ウェブ２１８は、その平坦な広がりが、長手方向軸に実質的に平行な広がり平面内に配置され、及び／又は、上部タワーセグメント１０３ａの内壁に実質的に平行に配置されている。図７において、外側ウェブ１２１８は、その平坦な広がりが、長手方向軸に対して実質的に非平行の広がり平面内に配置され、及び／又は、設置状態において、上部タワーセグメントの内壁に対して実質的に非平行に配置される。

更に、図３及び図７は、実質的に長手方向に延在し、その上側端部を介して円周方向に下部ベルト２１４、１２１４の外側端部に連結されているベアリング要素２０６、１２０６を示している。更に、図３において、下部ベルト２１４を越えて長手方向に下方に突出する外側ウェブ２１８の突出部が、ベアリング要素２０６を構成する。

図３は、輸送及び／又は組立の目的で複数のブラケットセグメント２００ａを備える環状ブラケット２００を示す。ブラケットセグメント２００ａは、接続構成２２０によって互いに接続されている。接続構成２２０は、第１の締結要素２２０ａと第２の締結要素２２０ｂとを備える。第１の締結要素２２０ａは、ブラケットセグメント２００ａ上の端部側に円周方向に配置された加圧パッドであり、半径方向及び長手方向にフランジを構成している。圧力パッド２２０ａは、好ましくは、一体的に接合された方法で好ましくは上部ベルト２１２に接続される。第２の締結要素２２０ｂは、好ましくは、ブラケットセグメント２００ａ上に円周方向に配置され、実質的に円周方向に延在する剪断穿孔接続部である。剪断穿孔連結部２２０ｂは、好ましくは、例えば、ねじ接続によって、取り外し可能に、好ましくは下部ベルト２１４に連結される。

更に、図３は、上部ベルト２１２上に配置され、コネクタピース２２０ａを介して上部ベルト２１２に締結されるコネクタ要素２０２を示す。本明細書において、特に、コネクタ要素２０２は、おそらくより大きな全体要素上の（貫通開口のような）位置を意味するものと理解され、その位置において、張力要素が接続される。

コネクタ要素２０２は、長手方向軸から間隔を置いて配置され、この間隔は、上部ベルト２１２の内径、及び／又は上部タワーセグメント１０３ａの内向きの肩部１１３ａの内縁の内径、及び／又は下部タワーセグメント１０３ｂの内縁の内径よりも小さくなるようになっている。

図７は、上部ベルト１２１２上に配置され、張力要素１２０４のための貫通開口を有するコネクタ要素１２０２を示し、この貫通開口は、実質的に長手方向に構成され、張力要素１２０４は、コネクタ要素１２０２の貫通開口内にそのコネクタヘッド１２０４ａによって配置及び／又は固定され得る。張力要素１２０４のためのコネクタ要素１２０２の貫通開口は、上部及び／又は下部タワーセグメントの内縁の内径よりも小さいが、上部ベルト１２１２の外径と内径との間に存在するように、環状ブラケット１２００から半径方向に間隔を置いて配置される。

張力要素１２０４のための内側ウェブ１２１６の貫通開口は、上部及び／又は下部タワーセグメントの最小内径よりも小さいが、内側ウェブ１２１６の外径と内径との間に存在するように、環状ブラケット１２００から半径方向に間隔を置いて配置される。

図６は、図３及び図４に示されている環状ブラケット２００に類似している環状ブラケット２００’の一実施形態の１つの詳細を示している。環状ブラケット２００’は、上部ベルト２１２’、コネクタ要素２０２’、外側ウェブ２１８’、内側ウェブ２１６’及びベアリング要素２０６’を有する。しかしながら、図３及び図４に示す環状ブラケット２００とは異なり、図６による環状ブラケット２００’は、下部ベルトを有していない。しかしながら、図６に示される環状ブラケット２００’は、スラストラッチ構成を有する。ここで、環状ブラケット２００’は、スラストマンドレル２２４ａを、ベアリング要素２０６’の領域における長手方向のブラケットスラストラッチ構成として構成する。上部タワーセグメント１０３ａのタワーセグメントスラストラッチ構成は、貫通開口２２４ｂとして構成され、下部タワーセグメント１０３ｂのタワーセグメントスラストラッチ構成は、ブラインドボア２２４ｃとして構成され、それぞれの場合にボア及び開口がブラケットスラストラッチ配置のスラストマンドレル２２４ａを受け入れる。スラストラッチ構成によって、下部タワーセグメント１０３ｂ、上部タワーセグメント１０３ａ及び環状ブラケット２００’の構成は、互いに対して規定された角度位置で固定される。更に、スラストラッチ構成は、下部タワーセグメント１０３ｂ及び／又は上部タワーセグメント１０３ａ及び／又は環状ブラケット２００’間の半径方向及び／又は接線方向の相対運動を防止又は低減する。

図８は、環状ブラケットの更なる実施形態のブラケットセグメント２２００ａの三次元図を示し、図９から図１１は、その更なる三次元部分図を示す。図８に示される複数のブラケットセグメント２２００ａは、環状ブラケットを形成するように組み立てることができる。

ブラケットセグメント２２００ａは、凹部の形態のコネクタ要素２２０２を有する上部ベルト２２１２と、下部ベルト２２１４と、外側ウェブ２２１８と、ベアリング要素２２０６とを有する。前述の実施形態とは異なり、ブラケットセグメント２２００ａは、複数の内側ウェブ２２１６を有する。

上部ベルト２２１２、内側ウェブ２２１６、外側ウェブ２２１８、及び下部ベルト２２１４は、好ましくは、一体的に接合された様式で互いに接続される。

上部ベルト２２１２及び／又は下部ベルト２２１４は、それぞれの広がり平面内に実質的に水平な平坦な広がりを有し、この平坦な広がりは、長手方向軸に対して実質的に直角に配置される。内側ウェブ２２１６は、それぞれの広がり平面のうちの１つにおいて平坦な広がりを有し、その平坦な広がりは、環状ブラケット２２００の長手方向軸ＬＡに実質的に平行に、かつ後者に対して半径方向に配置される。外側ウェブ２２１８は、好ましくは、その平坦な広がりが、長手方向軸に実質的に平行な広がり平面内に配置され、及び／又は、上部タワーセグメント１０３ａの内壁に実質的に平行に配置される。

内側ウェブ２２１６は、好ましくは、円周方向に互いに等距離に配置される。内側ウェブ２２１６は、好ましくは、張力の導入領域、すなわちコネクタ要素２２０２の領域に配置される。内側ウェブは、特に、上部ベルト２２１２の下側と下部ベルト２２１４の上側との間でコネクタ要素２２０２に隣接するように、円周方向に対して横方向、すなわち接線方向に配置されることが好ましい。

その端部側において、ブラケットセグメント２２００ａは、上部ベルト２２１２の端部側及び／又は外側ウェブ２２１８の端部側の上部に配置される第１の締結要素２２２０ａ、及び／又は下部ベルト２２１４の端部側及び／又は外側ウェブ２２１８の端部側の下部に配置される第２の締結要素２２２０ｂを含む、接続構成２２２０を、円周方向に有する。接続構成２２２０は、好ましくは、円周方向に更にブラケットセグメント２２００ａを端部接続するためのフランジとして、第１の締結要素２２２０ａ及び第２の締結要素２２２０ｂを備える。

ブラケットセグメント２２００ａのベアリング要素２２０６は、他の実施形態に示されるような、円周方向に連続するベアリング要素ではない。むしろ、複数のブラケットセグメント２２００ａから構成される環状ブラケットは、円周方向に互いに離間された複数のベアリング要素２２０６を有する。ベアリング要素２２０６は、実質的に半径方向の広がりの主方向に延在し、ベアリング要素２２０６は、下部ベルト２２１４の下側の円周方向に対して実質的に横断する方向に配置される。ベアリング要素２２０６は、好ましくは、第２の締結要素２２２０ｂと一体的に構成される。更に、下部ベルト２２１４を越えて長手方向に下方に延びる第２の締結要素２２２０ｂの突出部がベアリング要素２２０６である。ベアリング要素２２０６は、好ましくは、円周方向に互いに等距離に配置される。更に、ベアリング要素２２０６は、好ましくは、張力の導入領域、すなわちコネクタ要素２２０２に円周方向に配置される。ベアリング要素２２０６が第２の締結要素２２２０ｂと一緒に構成される場合及び／又は第２の締結要素２２２０ｂもベアリング要素として構成される場合、環状ブラケットは、好ましくは、それぞれの接続構成２２２０の領域にベアリング要素２２０６を有する。

図１２は、上部タワーセグメント１０３ａの内向きの肩部１１３ａの上側に配置され、好ましくはプレストレストコンクリート及び／又は鉄筋コンクリートからなる環状ブラケット３２００を示す。輸送及び／又は組立の理由から、環状ブラケット３２００は、複数のブラケットセグメント３２００ａを備える。ブラケットセグメント３２００ａは、好ましくは、例えばプラグイン及び／又はねじ接続によって、ポジティブロック及び／又は非ポジティブ方式で互いに接続される。

図１２に示される環状ブラケット３２００又は図に示されるブラケットセグメント３２００ａの設計変形例は、コネクタ要素３２０２とベアリング要素３２０６との両方を一体的に備える。コネクタ要素３２０２は、張力要素３２０４を受け入れるための長手方向軸に対して実質的に長手方向に配置される貫通開口として構成され、コネクタ要素３２０２は、環状ブラケット３２００の内径よりも大きく、上部タワーセグメント１０３ａの内向きの肩部１１３ａ及び／又は下部タワーセグメント１０３ｂの内縁の内径よりも小さい間隔で、長手方向軸から離間して配置される。ベアリング要素３２０６は、好ましくは、実質的に長手方向において、環状ブラケット３２００又はブラケットセグメント３２００ａ上の段差及び／又は突起として一体的に構成される。更に、ベアリング要素３２０６は、円周方向に実質的に連続して延在する。ベアリング要素３２０６は、好ましくは、半径方向に延在し、環状ブラケット３２００又はブラケットセグメント３２００ａの外側半分、特に好ましくは、外側三分の一に延在する。

更に、図１２は、スラストラッチ構成を示す。ここで、環状ブラケット３２００は、スラストマンドレル３２２４ａを、ベアリング要素３２０６の領域における長手方向のブラケットスラストラッチ構成として構成する。上部タワーセグメント１０３ａのタワーセグメントスラストラッチ構成は、貫通開口３２２４ｂとして構成され、下部タワーセグメント１０３ｂのタワーセグメントスラストラッチ構成は、ブラインドボア３２２４ｃとして構成され、それぞれの場合に開口３２２４ｂ及びボア３２２４ｃは、ブラケットスラストラッチ構成のスラストマンドレル３２２４ａを受け入れる。スラストラッチ構成によって、下部タワーセグメント１０３ｂ、上部タワーセグメント１０３ａ及び環状ブラケット３２００の配置が、互いに対して規定された角度位置で確保される。更に、スラストラッチ構成は、下部タワーセグメント１０３ｂ及び／又は上部タワーセグメント１０３ａ及び／又は環状ブラケット３２００間の半径方向及び／又は接線方向の相対運動を防止又は低減する。

図１３Ａから図１３Ｋは、４つのブラケットセグメント５２００ａを有する環状ブラケット５２００の更なる実施形態を示す。環状ブラケット５２００は、凹部の形態のコネクタ要素５２０２を有する上部ベルト５２１２と、下部ベルト５２１４と、外側ウェブ５２１８と、複数のベアリング要素５２０６とを有する。コネクタ要素５２０２は、張力要素５２０４を受け入れるための、長手方向軸に対して実質的に長手方向に配置される貫通開口として構成される。

図８による例示的な実施形態と同様に、環状ブラケット５２００は、複数の内側ウェブ５２１６を有する。前記内側ウェブ５２１６は、好ましくは、補強手段５２１７によって追加的に補強される。

上部ベルト５２１２、内側ウェブ５２１６、外側ウェブ５２１８、及び下部ベルト５２１４は、例えば、溶接によって、一体的に接合された方法で互いに接続されることが好ましい。

上部ベルト５２１２及び下部ベルト５２１４は、それぞれの広がり平面において、長手方向軸に対して略直交して配置される略水平の平担な広がりを有する。内側ウェブ５２１６は、それぞれの広がり平面のうちの１つに、環状ブラケット５２００の長手方向軸ＬＡに実質的に平行に、及び後者に対して半径方向に配置される、平坦な広がりを有する。外側ウェブ５２１８は、好ましくは、その平坦な広がりを、長手方向軸に実質的に平行な広がり平面内に配置され、及び／又は、上部タワーセグメント１０３ａの内壁に実質的に平行に配置される。

環状ブラケット５２００は、環状ブラケット５２００を形成するために、ブラケットセグメント５２００ａを互いに接続する役割を果たす、複数の接続構成５２２０を有する。

環状ブラケット５２００のベアリング要素５２０６は、実質的に半径方向の広がりの主方向に延在し、ベアリング要素５２０６は、下部ベルト５２１４の下側の円周方向に対して実質的に横断する方向に配置される。

Claims (8)

1. 風力発電設備のタワーセグメント（１０３）の外部張力付与のための環状ブラケット（２００）であって、
   張力要素（２０４）を接続するためのコネクタ要素（２０２）と、
   タワーセグメント（１０３）に張力を伝達するためのベアリング要素（２０６）と、
   前記コネクタ要素（２０２）と前記ベアリング要素（２０６）との間で張力を伝達するための環状力伝達要素（２１０）と、を備え、
   前記ベアリング要素（２０６）は、前記コネクタ要素（２０２）よりも前記環状ブラケット（２００）の長手方向軸から半径方向に大きな間隔を置いていて、
   前記ベアリング要素（２０６）の前記長手方向軸から前記半径方向への間隔が、前記タワーセグメント（１０３）の外径以下であり、且つ前記タワーセグメント（１０３）の内径より大きく、
   前記環状力伝達要素（２１０）が一体的な構成であるか、又は複数のブラケットセグメント（２００ａ）を有し、
   前記ブラケットセグメント（２００ａ）が、円周方向の少なくとも一端側において、前記ブラケットセグメント（２００ａ）を互いに接続するための接続構成を有する、
   環状ブラケット（２００）。
2. 前記コネクタ要素（２０２）の前記長手方向軸から前記半径方向への間隔が、前記タワーセグメント（１０３）の内径以下であることを特徴とする、
   請求項１に記載の環状ブラケット（２００）。
3. 前記環状力伝達要素（２１０）が上部ベルト（２１２）及び／又は下部ベルト（２１４）を有することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の環状ブラケット（２００）。
4. 前記環状力伝達要素（２１０）が内側ウェブ（２１６）及び／又は外側ウェブ（２１８）を有することを特徴とする、
   請求項３に記載の環状ブラケット（２００）。
5. 前記内側ウェブ（２１６）が、前記張力要素（２０４）を通過させるための貫通開口を有し、及び／又は前記外側ウェブ（２１８）が、前記張力要素（２０４）を通過させるための貫通開口を有し、かつ／又は前記上部ベルト（２１２）が、張力要素（２０４）を通過させるための貫通開口を有し、及び／又は前記下部ベルト（２１４）が、前記張力要素（２０４）を通過させるための貫通開口を有することを特徴とする、
   請求項４に記載の環状ブラケット（２００）。
6. 前記環状力伝達要素（２１０）が、上部及び／又は下部タワーセグメントスラストラッチ構成（２２４ｂ，２２４ｃ）に係合するためのブラケットスラストラッチ構成（２２４ａ）を含むことを特徴とする、
   請求項１から５の少なくとも１項に記載の環状ブラケット（２００）。
7. 前記環状ブラケット（２００）が、鋼又は鋳鉄又はコンクリートからなる、或いは、鋼及び／又は鋳鉄及び／又はコンクリートを含むことを特徴とする、
   請求項１から６の少なくとも１項に記載の環状ブラケット（２００）。
8. 風力発電設備のハイブリッドタワーの外部張力付与システムであって、
   請求項１－７の少なくとも１項に記載の環状ブラケット（２００）と、
   前記コネクタ要素（２０２）への張力の伝達のために第１の端部にコネクタヘッド（２０４ａ）を有し、下部タワーセグメント（１０３ｂ）への張力の伝達のために第２の端部にブレース（２０４ｂ）を有する、張力要素（２０４）と、
   を備える、
   外部張力付与システム。
   

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