WO2010121733A2 - Tower for a wind power installation - Google Patents

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WO2010121733A2
WO2010121733A2 PCT/EP2010/002281 EP2010002281W WO2010121733A2 WO 2010121733 A2 WO2010121733 A2 WO 2010121733A2 EP 2010002281 W EP2010002281 W EP 2010002281W WO 2010121733 A2 WO2010121733 A2 WO 2010121733A2
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tower
coating
wood
components
helix
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PCT/EP2010/002281
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Inventor
Holger Giebel
Gregor Prass
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Timber Tower Gmbh
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/04Structures made of specified materials of wood
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/912Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a tower
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Definitions

  • the invention relates to a method for erecting a tower for a wind turbine and a tower for a wind turbine.
  • a wind turbine In a wind turbine is a device for generating electrical energy.
  • the wind turbine is provided with a foundation, a tower which is built on the foundation, and a gondola which is placed on the tower.
  • the drive unit At the nacelle is the drive unit connected to rotor blades for power generation.
  • the construction of the tower is geared to the static load generated by the nacelle on the tower and the dynamic loads generated by the rotation of the rotor's rotor blades and the possibility of the gondola moving depending on the wind direction.
  • Well-known towers are made of steel rings or concrete elements.
  • the bases of the known towers are either polygons or annular circle segments.
  • Polygonal towers, which are made of individual segments of concrete, are known from WO 2003/069099 A. Furthermore, it is known to erect such polygonal towers made of wood (DE 10 2007 006 652 A1).
  • the concrete cover absorbs the pressure loads and at the same time serves to protect the steel structure against the environmental influences in the form of moisture and chemical reactions by the surrounding atmosphere.
  • the thickness of the concrete must ensure that the steel framework is protected against these loads.
  • wooden constructions the corresponding weather conditions are counteracted by painting.
  • only wood materials approved for outdoor use can be used for the construction of wooden towers.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for erecting a tower for a wind turbine and a tower for a wind turbine, in which it is possible to increase the height of construction while saving material and / or to reduce manufacturing costs.
  • the object according to the invention is achieved in that on the outer surface of the tower at least partially a
  • Coating is applied, and the coating is applied so that the coating absorbs tensile loads acting on the outer surface of the coating
  • such a coating makes it possible to reduce the amount of steel required in terms of tensile loads, since the coating absorbs tensile loads while at the same time saving the coat of the steel elements.
  • concrete towers it is possible to reduce the concrete cover over the steel framework, so that a cost reduction arises.
  • wooden towers the coating makes it possible to use wood-based materials and their bonding agents which have only an approval for interior work.
  • the coating in the coated portion of the tower is applied over the entire surface, and the coated portion wrapped. It is advantageous that the coating is a laminate, a film, a fabric, a textile or a plate.
  • a film, a plate, a fabric and / or textile made of plastic with particular preference polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate or polyethylene are used as materials.
  • Such materials are able to absorb tensile stresses and at the same time provide a seal and thus a seal against the environmental influences acting on the surface of the tower.
  • such materials have lower basis weights than, for example, paints on the surface of the tower, so that this weight can be reduced in the construction in terms of static pressure load, whereby the tower construction can be made slimmer overall.
  • the cost of these materials for example, compared to paints, lower.
  • Another teaching of the invention provides that the coating is applied at different times of the tower direction.
  • the coating is applied after erection of the tower. This can be done from above or below. Alternatively, the coating in sections during the construction of the tower or on the individual
  • Components are applied before the erection of the tower. If the coating is applied before erection of the tower, then it has proved to be advantageous to apply the coating on site to the construction site.
  • the individual sections of the coating are then connected to one another, wherein the bonding is particularly preferably carried out by gluing or welding of the joints.
  • the coating is applied directly to the components of the tower. Preferably, the application takes place over the entire surface by gluing. Alternatively, a partial bonding can take place on a surface of a component. Bonding ensures that the static load is absorbed by the coating.
  • the tower is at least partially made of steel, concrete, in particular reinforced concrete, and / or wood is built.
  • the wood is cross-laminated timber and / or wood composites.
  • a further teaching according to the invention provides that the coating has a lower vapor permeability than wood itself when using wood as tower material. In this way, the diffusion is reversed, i. H. that the vapor permeability of the tower does not become larger towards the outside, but to the inside.
  • Another teaching of the invention provides that heat is generated in the interior of the tower, wherein it is preferably in the case of wind turbines to power electronics of the wind turbine. Due to the heat generation, the moisture inside the tower is removed upwards and the moisture escaping from the wood is moved towards the inside of the tower and also removed. If the coating is damaged, the moisture is transported away to the inside. The moisture in the particles and minerals gradually closes the damage to the coating, while still ensuring that the moisture escapes inwards.
  • the supporting structure of the tower is constructed of materials that are not suitable for outdoor use. These are materials that have been approved for indoor use only in the construction of buildings. By applying the coating it becomes possible to use such materials as well Use connection means for the support structure of a tower for a wind turbine, because the coating ensures the state of the internal use of the materials.
  • the tower is assembled from individual components on site.
  • the components assembled on site are flat elements.
  • the components of the tower are mounted in a helix. It is preferred that the helix is a single helix or a multiple helix.
  • Another teaching of the invention provides that the upper joints of the individual components of a helix have either a continuous line or a gradation.
  • a further teaching of the invention provides that the components in the joints have slots which are arranged transversely to the impact direction.
  • connecting means are introduced, which are preferably metal sheets, in this case particularly preferably perforated sheets, is.
  • these connecting elements are inserted and glued into the slots or openings.
  • the butt holes can be taped with, for example, a tape or Plexiglas.
  • the introduction of the adhesive takes place by spraying the spaces between the component and the connecting element.
  • wooden parts or wooden dowels can be used if the components are wood elements.
  • the object of the invention is achieved in that the tower for a wind turbine is provided with a coating from the surface of the outside of the tower, which receives at least a portion of the tensile loads acting on the surface and the surface of the outside of the tower against the external influences on the surface, in particular moisture, seals.
  • a coating makes it possible to reduce the amount of steel required in terms of tensile loads, since the coating absorbs tensile loads while at the same time saving the coat of the steel elements.
  • concrete towers it is possible to reduce the concrete cover over the steel framework, so that a cost reduction arises.
  • the coating makes it possible to use wood-based materials and their bonding agents which have only an approval for interior work.
  • the coating on the surface of the outside of the tower is at least partially applied over the entire surface.
  • the coating is a laminate, a film, a fabric and / or a textile or a plate.
  • These are preferably made of plastic, which is particularly preferably a plastic made of polypropylene, polyethylene and / or polyurethane.
  • plastic is particularly preferably a plastic made of polypropylene, polyethylene and / or polyurethane.
  • Such materials are able to absorb tensile stresses and at the same time provide a seal and thus a seal against the environmental influences acting on the surface of the tower.
  • such materials have lower basis weights than, for example, paints on the surface of the tower, so that this weight can be reduced in the construction in terms of static pressure load, whereby the tower construction can be made slimmer overall.
  • the cost of these materials for example, compared to paints, lower.
  • the coating is adhered at least partially on the tower surface.
  • the coating consists of individual sections which are connected to each other, wherein the bonding is preferably done by gluing or welding. Bonding ensures that the static load is absorbed by the coating.
  • the tower is at least partially constructed of steel, concrete, in particular reinforced concrete and / or wood.
  • the wood is preferably cross-laminated timber and / or wood composite material.
  • the coating in wood has a lower vapor permeability than the wood.
  • the diffusion is reversed, i. H. that the vapor permeability of the tower does not become larger towards the outside, but to the inside.
  • a heat generator is furthermore preferably arranged, which is preferably the power electronics of a wind power plant. Due to the heat generation, the moisture inside the tower is removed upwards and the moisture escaping from the wood is moved towards the inside of the tower and also removed. If the coating is damaged, the moisture is transported away to the inside. The moisture in the particles and minerals gradually closes the damage to the coating, while still ensuring that the moisture escapes inwards.
  • the support structure of the tower is at least partially constructed of materials that are not suitable for outdoor use. These are materials that have been approved for indoor use only in the construction of buildings. By applying the coating, it becomes possible to do so
  • the tower is composed of individual components on site.
  • the individual components are preferably flat elements.
  • the constituents are composed into a helix, this being preferably a single helix or a multiple helix.
  • the upper abutment faces of the individual components preferably have a continuous line or a step.
  • the components in the joints have slots which are arranged transversely to the impact direction and / or along the direction of impact.
  • connecting means are used, which are preferably metal sheets, particularly preferably perforated sheets, which are preferably glued.
  • the butt holes can be taped with, for example, a tape or Plexiglas.
  • the introduction of the adhesive takes place by spraying the spaces between the component and the connecting element.
  • wooden parts or wooden dowels can be used if the components are wood elements.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wind turbine with a tower according to the invention
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a tower according to the invention
  • FIG. 7 shows an interior view of the wall elements to Fig. 6,
  • FIG. 8 shows a spatial view of a basic element of a further alternative embodiment of the tower
  • FIG. 9 is a perspective view of the construction of a tower of FIG. 8;
  • FIG. 10 is a perspective view of a connecting means according to the invention.
  • FIG. 10 is a detail view of FIG. 10,
  • FIG. 12 a completely assembled view of FIG. 10, FIG.
  • FIG. 14 is a sectional detail view of FIG. 13,
  • FIG. 17 is a plan view of FIG. 16; FIG.
  • FIG. 18 shows a method for applying a coating
  • 19 is a side view of a coated tower wall
  • 20 is a side view of a wall structure according to the invention
  • FIG. 21 shows a side view of an adapter for fastening a nacelle with a tower according to the invention
  • FIG. 22 is a plan view of the underside of the connector
  • Fig. 23 a first embodiment of an adapter according to the invention.
  • Fig. 24 a second embodiment of an adapter according to the invention.
  • Fig. 1 shows a wind turbine 30, which consists of a tower 31, which stands on a foundation 32, and a nacelle 33, which is connected via an adapter 35 to the tower 31.
  • a rotor 34 On the nacelle 33, which is designed to be horizontally rotatable, a rotor 34 is provided which has rotor blades 36 which are connected in a hub 37 with the nacelle 33.
  • the tower 31 has an outer side 38.
  • the tower 31 is designed as a polygon. In the present case it is a hexagon, other polygons such as quadrangle, pentagon, octagon, toenail or dodecagon or larger are also readily possible. The same applies to a circular cross section.
  • the tower 31 according to FIG. 2 has six tower sides 39, which are conical over their entire side.
  • the tower sides 39 are formed from individual wall elements 40, which optionally have a shortened wall element 41 at the bottom and 42 at the top.
  • the wall elements 40 are designed as a tapered trapezoid, wherein the individual wall elements can be composed of different sub-elements.
  • the embodiment according to FIG. 2 has a helical structure.
  • FIG. 3 In which the six sides are shown side by side.
  • the individual wall elements 39 are arranged from side to side always offset by a sixth of the wall height upwards to each other, the dimensions of the individual wall elements 40 was taken into account in accordance with the conical inlet of the individual tower sides 39.
  • the six wall elements form a helix section 43. This construction ensures that the seventh following wall element is arranged directly on top of the first wall element and these two wall elements are abutting each other on the impact side.
  • the offset is 1 / n * height wall element 40, where n is the number of polygon corners.
  • the tower 31 also has a simple helical structure.
  • the illustrated towers in turn have six sides and each side has a lower and an upper terminating element, possibly as a shortened wall element 41, 42.
  • the individual wall elements therebetween are tapered, the lower and upper side of the shock, although parallel to each other, but at an angle ⁇ are designed inclined with respect to the foundation side upwards.
  • the angle ⁇ is advantageously chosen so that it corresponds to 360 ° by the number of sides, so that in turn the N + 1 wall element can again be arranged on the first wall element of a helix section 43 in the case of N sides.
  • the lower and upper sides of the joints of the wall element 40 form a continuous line 56.
  • the embodiment according to FIG. 5 also represents a simple helical arrangement, wherein the embodiment of FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 4 in that the upper and lower sides of the wall elements 40 have three sections, which is one first rising
  • Section 57 a subsequent horizontal section 58 and a second rising section 59 is. Overall, this in turn forms a continuous line 56, the slope, however, changes, based on the individual wall elements.
  • Fig. 6 shows another embodiment of a tower 31 according to the invention.
  • the construction of this tower comprises a multiple helix.
  • the tower is built in Shape of a basic element 53, which rests on a foundation 32.
  • tower elements 54 are placed on the base 53.
  • the tower is terminated by a closing element 55, on which then the nacelle 33 or the adapter 35 is arranged.
  • the base element 53 has a plurality of shortened wall elements 41.
  • the number of shortened wall elements 41 in the base element 53 indicates the number of helix strands screwed together. If six shortened wall elements 41 are arranged in the base element 43, this means that six helical screw threads have been twisted into one another.
  • the wall elements 40 are designed as two triangles which are offset by an angle along a line 46.
  • the line 46 is designed as an outer edge 46.
  • the two triangles form part surfaces 44 and 45, as can be seen in FIG.
  • the basic element 53 is shown in FIG. 8.
  • twelve shortened wall elements 41 are provided in the base element 53, so that a total of twelve helix strands are twisted together.
  • the wall element is designed as a circular segment 50.
  • the individual tower elements 54 are either preassembled with an intermediate plane 52, as shown in FIG. 9, placed on the underlying tower element 54 or base element 53, or mounted individually.
  • FIG. 7 A type of connection of the individual wall elements 40 to each other is shown in Fig. 7.
  • the two contacting in the assembled state abutting surfaces 47 are connected to a connecting means, for example, adhesive in wood elements. For steel elements, welding the joints is a good option.
  • the abutment surfaces can be provided with recesses 48, which are not provided over the entire width of the abutment surface 47, but end before piercing the outer wall side 38.
  • the inner side 51 of the tower wall is shown, so that the recesses 48 are visible.
  • Connecting means 49 are used and these are then connected to the wall elements 40.
  • the connecting means 49 may be dowels or metal plates or sheets.
  • connection possibilities illustrated in FIG. 7, such as the bonding of the joints and the provision of recesses and the insertion of connection means, are not limited to the multiple helix embodiment. Such embodiments can also be used in the single-helical forms as shown in FIGS. 2 to 5.
  • connection of the wall elements 40 with each other can be done in various ways.
  • recesses 48 are provided, are used in the connecting means 49.
  • These connection means are then connected to the wall elements, for example by gluing or the like, to create a holding operative connection.
  • This active compound can then absorb shearing movements and the like or the resulting stresses.
  • FIG. 10 A further variant is shown in FIG. 10, wherein triangular or wedge-shaped recesses 48 are provided in the wall elements 40. On the abutment surfaces 47 of the wall elements 40 adhesive can be applied. The same applies to the surfaces 64 of the recesses 48.
  • the connecting means 49 is provided as a diamond-shaped cuboid in the form of a dowel 61.
  • the dowels 61 are also wood dowels. These dowels 61 can be used either after placing the wall elements 40 on the abutment surfaces 47 in the recesses 48, or the dowels 61 are inserted into the recess 48 of the already mounted wall element 40 and the overlying wall element is provided with the recesses provided there on the dowel 61 placed and then arranged in total on the abutment surface 47 and by gluing or similar bonding method locked. The bonding is shown in FIG. 11 as adhesive 60. A further illustration of the wooden dowels 61 is shown in FIG. 12.
  • FIGS. 13 and 14 show the connecting form of the sheet-metal elements in slots already torn for FIG. 7.
  • recesses 48 are provided in the wall elements 40 in the form of slots which are embedded in the abutment surface 47 but are not fully continuous until they pass from the inside 51 to the outside 38, but a residual wall element 65 remains
  • perforated plates 62 are used.
  • adhesive is applied and the next wall element 40 is placed with its recess 48 on the wall on the perforated plates 62.
  • the wall elements can be placed on each other and the perforated plates are inserted into the then existing recesses 48 and, as shown in Fig. 14, glued with adhesive 60.
  • the end face of the perforated plates can in turn be covered with an adhesive tape or other suitable covering means. This serves u. a. also as corrosion protection.
  • connection option is shown in FIG. 15.
  • FIGS. 16 and 17 This embodiment is shown in FIGS. 16 and 17.
  • recesses 48 in the form of a parallel to the outside 38 and inner side 51 of the wall member 40 extending slot.
  • elongated plates 66 are used as connecting means 49 and also glued together.
  • FIG. 18 illustrates the application of a coating 69 to a wall element 40.
  • an adhesive device 67 is provided, which sprays the adhesive 60 onto the outside of the tower 38 of the wall element 40.
  • the coating 69 is applied directly, which is provided as a roller 68.
  • the coating 69 is unrolled from the roll 68 on the surface wetted with adhesive and thus applied to the surface of the wall member 40.
  • the application can be carried out after the erection of the tower 31 on the individual tower sides 39.
  • each individual wall element can be directly coated, or the coatings can be done after the single wall element has been attached to the tower, so that the coating of the wall elements takes place individually in the installed state.
  • the joints of the coating (not shown) are connected to each other, so that a continuous, entire enclosure of the tower 31 is formed by the coating 69.
  • the finished coated state is shown in FIG.
  • FIG. 20 then shows the operating state of the wind turbine 30 and the prevailing vapor pressure gradient, represented in the form of the moisture movement 71 and the removal of moisture by the heat removal 72.
  • the coating 69 has a lower vapor permeability than the material of the wall element 40. This is particularly necessary in the use of wood, because it ensures that any moisture passing through the coating 69 is removed from the transition region coating to wood and also from the wood construction as such.
  • the heat removal 72 influences the climatic conditions within the tower so that there is a water vapor gradient from outside to inside.
  • the moisture collecting on the surface of the inner side 51 of the tower 31, which has passed through the wall element 40 is entrained by the rising heat and is removed therefrom from the tower 31. The resulting water vapor rises and escapes from the tower.
  • a suction of the water vapor can be provided.
  • a temperature gradient such that the outside temperature is lower than the temperature inside the tower 31.
  • an adapter 35 according to the invention is proposed, which allows a transition of the polygonal tower 31 to the circular segment-shaped connection of the gondola 33.
  • a side wall 76 is provided, at the lower end of a flange 73 is provided which has holes 74.
  • the flange 73 is centrally provided with an opening 75.
  • the flange 73 serves to be placed on the polygonal abutment surface 47 of the uppermost portion of the tower 31 and to be connected by the holes 74 with the tower.
  • connecting portions 74 are provided for the gondola 33.
  • a reinforced portion 78 may be provided on the sidewall 76.

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Abstract

The invention relates to a method for erecting a tower for a wind power installation, and to a tower for a wind power installation. A coating is at least partially applied to the outer surface of the tower in such a way that it absorbs tensile stresses acting on the outer surface of the tower, and the coating seals the outer surface of the tower against environmental influences, especially humidity, that act on the exterior of the surface.

Description

Turm für eine Windkraftanlage Tower for a wind turbine
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Errichtung eines Turms für eine Windkraftanlage und einen Turm für eine Windkraftanlage.The invention relates to a method for erecting a tower for a wind turbine and a tower for a wind turbine.
Bei einer Windkraftanlage handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie. Die Windkraftanlage ist mit einem Fundament, einem Turm, der auf dem Fundament errichtet wird, und einer Gondel, die auf dem Turm angeordnet wird, versehen. An der Gondel befindet sich die mit Rotorblättern verbundene Antriebseinheit zur Energieerzeugung.In a wind turbine is a device for generating electrical energy. The wind turbine is provided with a foundation, a tower which is built on the foundation, and a gondola which is placed on the tower. At the nacelle is the drive unit connected to rotor blades for power generation.
Die Konstruktion des Turms ist ausgerichtet auf die durch die Gondel auf den Turm erzeugte statische Belastung und die durch die Rotation der Drehflügel des Rotors und der Bewegungsmöglichkeit der Gondel in Abhängigkeit der Windrichtung erzeugten dynamischen Belastungen. Bekannte Türme werden aus Stahlringen oder Betonelementen hergestellt. Die Grundflächen der bekannten Türme sind dabei entweder Polygone oder ringförmige Kreissegmente. Polygonale Türme, die aus einzelnen Segmenten aus Beton hergestellt sind, sind bekannt aus WO 2003/069099 A. Des Weiteren ist bekannt, solche polygonalen Türme aus Holz zu errichten (DE 10 2007 006 652 A1 ).The construction of the tower is geared to the static load generated by the nacelle on the tower and the dynamic loads generated by the rotation of the rotor's rotor blades and the possibility of the gondola moving depending on the wind direction. Well-known towers are made of steel rings or concrete elements. The bases of the known towers are either polygons or annular circle segments. Polygonal towers, which are made of individual segments of concrete, are known from WO 2003/069099 A. Furthermore, it is known to erect such polygonal towers made of wood (DE 10 2007 006 652 A1).
Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es erwünscht, die Höhe der Türme wirtschaftlich maximiert zu errichten, da der Ertrag einer Windkraftanlage von der Nabenhöhe des Rotors abhängt und der Ertrag mit Zunahme der Höhe steigt. Gleichzeitig steigen die durch die größere Höhe des Turmes entstehenden Anforderungen an die Statik des Turmes und das Material des Turmes. Die Wandstärken nehmen zu und dadurch steigt der Errichtungsaufwand des Turms. Neben den Betriebsbelastungen, die auf den Turm einwirken, wirken auch klimatische Belastungen auf den Turm. Bei Stahltürmen wird dieser klimatischen Belastung durch das Aufbringen eines Anstriches auf den Turm entgegengewirkt. Beim Einsatz von Stahlbeton nimmt das Stahlgerüst, die Zugbelastungen des Turmes auf. Die Betonüberdeckung nimmt die Druckbelastungen auf und dient gleichzeitig zum Schutz der Stahlkonstruktion gegen die Umwelteinflüsse in Form von Feuchtigkeit und chemischen Reaktionen durch die umgebende Atmosphäre. Die Dicke des Betons muss gewährleisten, dass das Stahlgerüst gegen diese Belastungen geschützt ist. Bei Holzkonstruktionen werden entsprechende Witterungsbelastungen durch Anstriche entgegengewirkt. Gleichzeitig lassen sich nur Holzmaterialien, die für den Außeneinsatz zugelassen sind, für die Konstruktion von Holztürmen einsetzen.From an economic point of view, it is desirable to maximize the height of the towers, as the yield of a wind turbine depends on the hub height of the rotor and the yield increases as the height increases. At the same time rise due to the greater height of the tower requirements for the statics of the tower and the material of the tower. The wall thicknesses increase and this increases the construction effort of the tower. In addition to the operating loads that act on the tower, also affect the climatic stress on the tower. In steel towers, this climatic stress is counteracted by the application of a coat of paint on the tower. When using reinforced concrete, the steel framework absorbs the tensile loads of the tower. The concrete cover absorbs the pressure loads and at the same time serves to protect the steel structure against the environmental influences in the form of moisture and chemical reactions by the surrounding atmosphere. The thickness of the concrete must ensure that the steel framework is protected against these loads. In the case of wooden constructions, the corresponding weather conditions are counteracted by painting. At the same time, only wood materials approved for outdoor use can be used for the construction of wooden towers.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Errichtung eines Turmes für eine Windkraftanlage und einen Turm für eine Windkraftanlage bereit zu stellen, bei dem es möglich wird, die Konstruktionshöhe zu vergrößern und gleichzeitig Material einzusparen und/oder die Herstellungskosten zu senken.The object of the invention is therefore to provide a method for erecting a tower for a wind turbine and a tower for a wind turbine, in which it is possible to increase the height of construction while saving material and / or to reduce manufacturing costs.
Hinsichtlich dieses Verfahrens wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass auf die äußere Oberfläche des Turms wenigstens teilweise eineWith regard to this method, the object according to the invention is achieved in that on the outer surface of the tower at least partially a
Beschichtung aufgebracht wird, und die Beschichtung so aufgebracht wird, dass die Beschichtung Zugbelastungen aufnimmt, die auf die äußere Oberfläche desCoating is applied, and the coating is applied so that the coating absorbs tensile loads acting on the outer surface of the coating
Turms wirken, und dass die Beschichtung die äußere Oberfläche gegen von außen auf die Oberfläche des Turmes einwirkende Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, abdichtet.Tower act, and that the coating the outer surface against external to the surface of the tower acting environmental influences, in particular moisture, seals.
Bezogen auf Stahltürme wird es durch eine derartige Beschichtung möglich, die notwendige Stahlmenge hinsichtlich Zugbelastungen zu reduzieren, da die Beschichtung Zugbelastungen aufnimmt, und gleichzeitig den Anstrich der Stahlelemente einzusparen. Hinsichtlich Betontürmen wird es möglich, die Betonüberdeckung über dem Stahlgerüst zu reduzieren, so dass eine Kostensenkung entsteht. Hinsichtlich Holztürmen wird es durch die Beschichtung möglich, Holzwerkstoffe und deren Verbindungsmittel einzusetzen, die lediglich eine Zulassung für den Innenausbau besitzen. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung im beschichteten Abschnitt des Turms vollflächig aufgebracht wird, und den beschichteten Abschnitt umhüllt. Dabei ist vorteilhaft, dass es sich bei der Beschichtung um einen Schichtstoff, eine Folie, ein Gewebe, ein Textil oder eine Platte handelt. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine Folie, eine Platte, ein Gewebe und/oder Textil aus Kunststoff, wobei besonders bevorzugt Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyester, Polycarbonat oder Polyethylen als Materialien verwendet werden. Solche Materialien sind in der Lage, Zugspannungen aufzunehmen und gleichzeitig einen Abschluss und damit eine Abdichtung gegenüber den auf die Oberfläche des Turms einwirkenden Umwelteinflüsse bereit zu stellen. Gleichzeitig weisen solche Materialien geringere Flächengewichte als beispielsweise Anstriche auf der Oberfläche des Turmes auf, so dass dieses Gewicht bei der Konstruktion hinsichtlich der statischen Druckbelastung reduziert werden kann, wodurch auch die Turmkonstruktion insgesamt schlanker ausgeführt werden kann. Gleichzeitig sind die Kosten dieser Materialien beispielsweise gegenüber Anstrichen, geringer.With regard to steel towers, such a coating makes it possible to reduce the amount of steel required in terms of tensile loads, since the coating absorbs tensile loads while at the same time saving the coat of the steel elements. With regard to concrete towers it is possible to reduce the concrete cover over the steel framework, so that a cost reduction arises. With regard to wooden towers, the coating makes it possible to use wood-based materials and their bonding agents which have only an approval for interior work. Another teaching of the invention provides that the coating in the coated portion of the tower is applied over the entire surface, and the coated portion wrapped. It is advantageous that the coating is a laminate, a film, a fabric, a textile or a plate. Particularly preferred is a film, a plate, a fabric and / or textile made of plastic, with particular preference polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate or polyethylene are used as materials. Such materials are able to absorb tensile stresses and at the same time provide a seal and thus a seal against the environmental influences acting on the surface of the tower. At the same time, such materials have lower basis weights than, for example, paints on the surface of the tower, so that this weight can be reduced in the construction in terms of static pressure load, whereby the tower construction can be made slimmer overall. At the same time, the cost of these materials, for example, compared to paints, lower.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Turmerrichtung aufgebracht wird. Als ersteAnother teaching of the invention provides that the coating is applied at different times of the tower direction. First
Variante wird die Beschichtung nach Errichten des Turmes aufgebracht. Dieses kann von oben oder unten erfolgen. Alternativ kann die Beschichtung abschnittsweise während des Errichtens des Turmes oder auf die einzelnenVariant, the coating is applied after erection of the tower. This can be done from above or below. Alternatively, the coating in sections during the construction of the tower or on the individual
Bestandteile bereits vor Errichtung des Turmes aufgebracht werden. Wird die Beschichtung vor Errichtung des Turmes aufgebracht, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Beschichtung vor Ort auf der Baustelle aufzubringen.Components are applied before the erection of the tower. If the coating is applied before erection of the tower, then it has proved to be advantageous to apply the coating on site to the construction site.
Hierdurch reduzieren sich die Kosten der Beschichtung und gleichzeitig kann gewährleistet werden, dass die Beschichtung während des Transports der einzelnen Elemente nicht beschädigt wird. Die einzelnen Abschnitte der Beschichtung werden anschließend miteinander verbunden, wobei besonders bevorzugt das Verbinden über ein Verkleben bzw. ein Verschweißen der Stöße erfolgt. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung direkt auf die Bestandteile des Turms aufgebracht wird. Bevorzugt erfolgt das Aufbringen vollflächig durch Verkleben. Alternativ kann eine abschnittsweise Verklebung auf einer Oberfläche eines Bestandteils erfolgen. Durch die Verklebung wird sichergestellt, dass eine Aufnahme der statischen Belastung durch die Beschichtung erfolgt.This reduces the cost of the coating and at the same time it can be ensured that the coating is not damaged during the transport of the individual elements. The individual sections of the coating are then connected to one another, wherein the bonding is particularly preferably carried out by gluing or welding of the joints. Another teaching of the invention provides that the coating is applied directly to the components of the tower. Preferably, the application takes place over the entire surface by gluing. Alternatively, a partial bonding can take place on a surface of a component. Bonding ensures that the static load is absorbed by the coating.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Turm wenigstens teilweise aus Stahl, Beton, insbesondere Stahlbeton, und/oder Holz errichtet wird. Bevorzugt handelt es sich bei dem Holz um Brettsperrholz und/oder Holzverbundwerkstoffe.Another teaching of the invention provides that the tower is at least partially made of steel, concrete, in particular reinforced concrete, and / or wood is built. Preferably, the wood is cross-laminated timber and / or wood composites.
Eine weitere erfindungsgemäße Lehre sieht vor, dass die Beschichtung bei der Verwendung von Holz als Turmmaterial eine geringere Dampfdurchlässigkeit als das Holz selber aufweist. Auf diese Weise wird die Diffusion umgekehrt, d. h. dass die Dampfdurchlässigkeit des Turms nicht nach außen hin größer wird, sondern nach innen.A further teaching according to the invention provides that the coating has a lower vapor permeability than wood itself when using wood as tower material. In this way, the diffusion is reversed, i. H. that the vapor permeability of the tower does not become larger towards the outside, but to the inside.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass im Inneren des Turmes Wärme erzeugt wird, wobei es sich bevorzugt im Fall von Windkraftanlagen um Leistungselektronik der Windkraftanlage handelt. Durch die Wärmeerzeugung wird die im Inneren des Turms befindliche Feuchtigkeit nach oben abgeführt und die aus dem Holz austretende Feuchtigkeit zum Inneren des Turms hin bewegt und ebenfalls mit abgeführt. Bei Beschädigung der Beschichtung wird ein Abtransport der Feuchtigkeit nach innen gewährleistet. Durch die in der Feuchtigkeit befindlichen Partikel und Mineralien wird die Beschädigung der Beschichtung nach und nach verschlossen und gleichzeitig weiterhin gewährleistet, dass die Feuchtigkeit nach innen hin entweicht.Another teaching of the invention provides that heat is generated in the interior of the tower, wherein it is preferably in the case of wind turbines to power electronics of the wind turbine. Due to the heat generation, the moisture inside the tower is removed upwards and the moisture escaping from the wood is moved towards the inside of the tower and also removed. If the coating is damaged, the moisture is transported away to the inside. The moisture in the particles and minerals gradually closes the damage to the coating, while still ensuring that the moisture escapes inwards.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Tragkonstruktion des Turms aus Materialien errichtet wird, die für den Außeneinsatz nicht geeignet sind. Hierbei handelt es sich um Materialien, die eine Zulassung lediglich für den Inneneinsatz bei der Konstruktion von Gebäuden erhalten haben. Durch das Aufbringen der Beschichtung wird es möglich, derartige Materialien und auch Verbindungsmittel für die Tragkonstruktion eines Turms für eine Windkraftanlage einzusetzen, weil die Beschichtung den Zustand des Inneneinsatzes der Materialien gewährleistet.Another teaching of the invention provides that the supporting structure of the tower is constructed of materials that are not suitable for outdoor use. These are materials that have been approved for indoor use only in the construction of buildings. By applying the coating it becomes possible to use such materials as well Use connection means for the support structure of a tower for a wind turbine, because the coating ensures the state of the internal use of the materials.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Turm aus einzelnen Bestandteilen vor Ort zusammengesetzt wird. Bei den vor Ort zusammengesetzten Bestandteilen handelt es sich um Flachelemente. Durch ein derartiges Zusammensetzen des Turmes aus einzelnen Flachelementen wird gewährleistet, dass der Transportaufwand der einzelnen Türme erheblich reduziert wird.Another teaching of the invention provides that the tower is assembled from individual components on site. The components assembled on site are flat elements. By such a composition of the tower of individual flat elements ensures that the transport cost of the individual towers is significantly reduced.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Bestandteile des Turms in einer Helix montiert werden. Bevorzugt ist dabei, dass die Helix eine Einfachhelix oder eine Mehrfachhelix ist.Another teaching of the invention provides that the components of the tower are mounted in a helix. It is preferred that the helix is a single helix or a multiple helix.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die oberen Stöße der einzelnen Bestandteile einer Helix entweder eine durchgehende Linie oder eine Stufung aufweisen.Another teaching of the invention provides that the upper joints of the individual components of a helix have either a continuous line or a gradation.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Bauteile in den Stößen Schlitze aufweisen, die quer zur Stoßrichtung angeordnet sind. In diese Schlitze werden Verbindungsmittel eingebracht, bei denen es sich bevorzugt um Metallbleche, hierbei besonders bevorzugt Lochbleche, handelt. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass diese Verbindungselemente in die Schlitze bzw. Öffnungen eingesetzt und verklebt werden. Zusätzlich können die Stoßöffnungen mit beispielsweise einem Tape oder Plexiglas abgeklebt werden. Bevorzugt erfolgt das Einbringen des Klebstoffes durch Verspritzen der Räume zwischen Bauteil und Verbindungselement. Alternativ können Holzteile bzw. Holzzugdübel verwendet werden, wenn es sich bei den Bestandteilen um Holzelemente handelt. Bei diesen Verbindungsmitteln handelt es sich um auf der einen Seite kostengünstige Elemente, die allerdings die notwendigen Festigkeiten hinsichtlich Schub bzw. Schubbelastungen zwischen den einzelnen Bestandteilen bereit stellen. Hinsichtlich des Turms wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass der Turm für eine Windkraftanlage mit einer Beschichtung aus der Oberfläche der Außenseite des Turms versehen ist, die wenigstens einen Teil der auf die Oberfläche wirkenden Zugbelastungen aufnimmt und die Oberfläche der Außenseite des Turms gegen die von außen auf die Oberfläche einwirkenden Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, abdichtet. Bezogen auf Stahltürme wird es durch eine derartige Beschichtung möglich, die notwendige Stahlmenge hinsichtlich Zugbelastungen zu reduzieren, da die Beschichtung Zugbelastungen aufnimmt, und gleichzeitig den Anstrich der Stahlelemente einzusparen. Hinsichtlich Betontürmen wird es möglich, die Betonüberdeckung über dem Stahlgerüst zu reduzieren, so dass eine Kostensenkung entsteht. Hinsichtlich Holztürmen wird es durch die Beschichtung möglich, Holzwerkstoffe und deren Verbindungsmittel einzusetzen, die lediglich eine Zulassung für den Innenausbau besitzen.A further teaching of the invention provides that the components in the joints have slots which are arranged transversely to the impact direction. In these slots connecting means are introduced, which are preferably metal sheets, in this case particularly preferably perforated sheets, is. Another teaching of the invention provides that these connecting elements are inserted and glued into the slots or openings. In addition, the butt holes can be taped with, for example, a tape or Plexiglas. Preferably, the introduction of the adhesive takes place by spraying the spaces between the component and the connecting element. Alternatively, wooden parts or wooden dowels can be used if the components are wood elements. These fasteners are on the one hand cost-effective elements, however, provide the necessary strength in terms of thrust or thrust loads between the individual components. With regard to the tower, the object of the invention is achieved in that the tower for a wind turbine is provided with a coating from the surface of the outside of the tower, which receives at least a portion of the tensile loads acting on the surface and the surface of the outside of the tower against the external influences on the surface, in particular moisture, seals. With respect to steel towers, such a coating makes it possible to reduce the amount of steel required in terms of tensile loads, since the coating absorbs tensile loads while at the same time saving the coat of the steel elements. With regard to concrete towers it is possible to reduce the concrete cover over the steel framework, so that a cost reduction arises. With regard to wooden towers, the coating makes it possible to use wood-based materials and their bonding agents which have only an approval for interior work.
Eine vorteilhafte Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung auf der Oberfläche der Außenseite des Turms wenigstens teilweise vollflächig aufgebracht ist. Bei der Beschichtung handelt es sich um einen Schichtstoff, eine Folie, ein Gewebe und/oder ein Textil oder eine Platte. Diese bestehen bevorzugt aus Kunststoff, wobei es sich besonders bevorzugt um einen Kunststoff aus Polypropylen, Polyethylen und/oder Polyurethan handelt. Solche Materialien sind in der Lage, Zugspannungen aufzunehmen und gleichzeitig einen Abschluss und damit eine Abdichtung gegenüber den auf die Oberfläche des Turms einwirkenden Umwelteinflüsse bereit zu stellen. Gleichzeitig weisen solche Materialien geringere Flächengewichte als beispielsweise Anstriche auf der Oberfläche des Turmes auf, so dass dieses Gewicht bei der Konstruktion hinsichtlich der statischen Druckbelastung reduziert werden kann, wodurch auch die Turmkonstruktion insgesamt schlanker ausgeführt werden kann. Gleichzeitig sind die Kosten dieser Materialien beispielsweise gegenüber Anstrichen, geringer.An advantageous teaching of the invention provides that the coating on the surface of the outside of the tower is at least partially applied over the entire surface. The coating is a laminate, a film, a fabric and / or a textile or a plate. These are preferably made of plastic, which is particularly preferably a plastic made of polypropylene, polyethylene and / or polyurethane. Such materials are able to absorb tensile stresses and at the same time provide a seal and thus a seal against the environmental influences acting on the surface of the tower. At the same time, such materials have lower basis weights than, for example, paints on the surface of the tower, so that this weight can be reduced in the construction in terms of static pressure load, whereby the tower construction can be made slimmer overall. At the same time, the cost of these materials, for example, compared to paints, lower.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung wenigstens teilweise auf der Turmoberfläche aufgeklebt ist. Bevorzugt besteht die Beschichtung aus einzelnen Abschnitte, die miteinander verbunden sind, wobei das Verbinden bevorzugt durch Verkleben oder Verschweißen erfolgt. Durch die Verklebung wird sichergestellt, dass eine Aufnahme der statischen Belastung durch die Beschichtung erfolgt.Another teaching of the invention provides that the coating is adhered at least partially on the tower surface. Preferably, the coating consists of individual sections which are connected to each other, wherein the bonding is preferably done by gluing or welding. Bonding ensures that the static load is absorbed by the coating.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Turm wenigstens teilweise aus Stahl, Beton, insbesondere Stahlbeton und/oder Holz, errichtet ist. Bei dem Holz handelt es sich bevorzugt um Brettsperrholz und/oder Holzverbundwerkstoff.A further teaching of the invention provides that the tower is at least partially constructed of steel, concrete, in particular reinforced concrete and / or wood. The wood is preferably cross-laminated timber and / or wood composite material.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung bei Holz eine geringere Dampfdurchlässigkeit als das Holz aufweist. Auf diese Weise wird die Diffusion umgekehrt, d. h. dass die Dampfdurchlässigkeit des Turms nicht nach außen hin größer wird, sondern nach innen. Im Inneren des Turms ist weiterhin bevorzugt ein Wärmeerzeuger angeordnet, wobei es sich bevorzugt um die Leistungselektronik einer Windkraftanlage handelt. Durch die Wärmeerzeugung wird die im Inneren des Turms befindliche Feuchtigkeit nach oben abgeführt und die aus dem Holz austretende Feuchtigkeit zum Inneren des Turms hin bewegt und ebenfalls mit abgeführt. Bei Beschädigung der Beschichtung wird ein Abtransport der Feuchtigkeit nach innen gewährleistet. Durch die in der Feuchtigkeit befindlichen Partikel und Mineralien wird die Beschädigung der Beschichtung nach und nach verschlossen und gleichzeitig weiterhin gewährleistet, dass die Feuchtigkeit nach innen hin entweicht.Another teaching of the invention provides that the coating in wood has a lower vapor permeability than the wood. In this way, the diffusion is reversed, i. H. that the vapor permeability of the tower does not become larger towards the outside, but to the inside. In the interior of the tower, a heat generator is furthermore preferably arranged, which is preferably the power electronics of a wind power plant. Due to the heat generation, the moisture inside the tower is removed upwards and the moisture escaping from the wood is moved towards the inside of the tower and also removed. If the coating is damaged, the moisture is transported away to the inside. The moisture in the particles and minerals gradually closes the damage to the coating, while still ensuring that the moisture escapes inwards.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Tragstruktur des Turms zumindest teilweise aus Materialien errichtet ist, die für den Außeneinsatz nicht geeignet sind. Hierbei handelt es sich um Materialien, die eine Zulassung lediglich für den Inneneinsatz bei der Konstruktion von Gebäuden erhalten haben. Durch das Aufbringen der Beschichtung wird es möglich, derartigeAnother teaching of the invention provides that the support structure of the tower is at least partially constructed of materials that are not suitable for outdoor use. These are materials that have been approved for indoor use only in the construction of buildings. By applying the coating, it becomes possible to do so
Materialien und auch Verbindungsmittel für die Tragkonstruktion eines Turms für eine Windkraftanlage einzusetzen, weil die Beschichtung den Zustand desUse materials and also connecting means for the support structure of a tower for a wind turbine, because the coating the state of
Inneneinsatzes der Materialien gewährleistet.Interior use of materials guaranteed.
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung ist der Turm aus einzelnen Bestandteilen vor Ort zusammengesetzt. Bei den einzelnen Bestandteilen handelt es sich bevorzugt um Flachelemente. Durch ein derartiges Zusammensetzen des Turmes aus einzelnen Flachelementen wird gewährleistet, dass der Transportaufwand der einzelnen Türme erheblich reduziert wird.According to another teaching of the invention, the tower is composed of individual components on site. For the individual components are preferably flat elements. By such a composition of the tower of individual flat elements ensures that the transport cost of the individual towers is significantly reduced.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Bestandteile zu einer Helix zusammengesetzt sind, wobei diese bevorzugt eine Einfachhelix oder eine Mehrfachhelix ist. Die oberen Stoßseiten der einzelnen Bestandteile weisen bevorzugt eine durchgehende Linie oder eine Stufung auf.Another teaching of the invention provides that the constituents are composed into a helix, this being preferably a single helix or a multiple helix. The upper abutment faces of the individual components preferably have a continuous line or a step.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Bauteile in den Stößen Schlitze aufweisen, die quer zur Stoßrichtung und/oder längs zur Stoßrichtung angeordnet sind. Bevorzugt werden in die Schlitze Verbindungsmittel eingesetzt, bei denen es sich bevorzugt um Metallbleche, besonders bevorzugt um Lochbleche, handelt, die bevorzugt verklebt werden. Zusätzlich können die Stoßöffnungen mit beispielsweise einem Tape oder Plexiglas abgeklebt werden. Bevorzugt erfolgt das Einbringen des Klebstoffes durch Verspritzen der Räume zwischen Bauteil und Verbindungselement. Alternativ können Holzteile bzw. Holzzugdübel verwendet werden, wenn es sich bei den Bestandteilen um Holzelemente handelt. Bei diesen Verbindungsmitteln handelt es sich um auf der einen Seite kostengünstige Elemente, die allerdings die notwendigen Festigkeiten hinsichtlich Schub bzw. Schubbelastungen zwischen den einzelnen Bestandteilen bereit stellen.A further teaching of the invention provides that the components in the joints have slots which are arranged transversely to the impact direction and / or along the direction of impact. Preferably, in the slots connecting means are used, which are preferably metal sheets, particularly preferably perforated sheets, which are preferably glued. In addition, the butt holes can be taped with, for example, a tape or Plexiglas. Preferably, the introduction of the adhesive takes place by spraying the spaces between the component and the connecting element. Alternatively, wooden parts or wooden dowels can be used if the components are wood elements. These fasteners are on the one hand cost-effective elements, however, provide the necessary strength in terms of thrust or thrust loads between the individual components.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments in conjunction with a drawing. Showing:
Fig. 1 : eine räumliche Ansicht einer Windkraftanlage mit einem erfindungsgemäßen Turm,1 is a perspective view of a wind turbine with a tower according to the invention,
Fig. 2: eine räumliche Ansicht des erfindungsgemäßen Turms,2 shows a spatial view of the tower according to the invention,
Fig. 3: die nebeneinander angeordneten Seiten des erfindungsgemäßen Turms, Fig. 4: eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turms,3: the side by side arranged sides of the tower according to the invention, 4 shows an alternative embodiment of the tower according to the invention,
Fig. 5: eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turms,5 shows an alternative embodiment of the tower according to the invention,
Fig. 6: eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turms,6 shows an alternative embodiment of a tower according to the invention,
Fig. 7: eine Innenansicht der Wandelemente zu Fig. 6,7 shows an interior view of the wall elements to Fig. 6,
Fig. 8: eine räumliche Ansicht eines Grundelements einer weiteren alternativen Ausführungsform des Turms,8 shows a spatial view of a basic element of a further alternative embodiment of the tower,
Fig. 9: eine räumliche Ansicht der Errichtung eines Turms zu Fig. 8,9 is a perspective view of the construction of a tower of FIG. 8;
Fig. 10: eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels,10 is a perspective view of a connecting means according to the invention,
Fig. 11 : eine Detailansicht zu Fig. 10,11 is a detail view of FIG. 10,
Fig. 12: eine fertig montierte Ansicht zu Fig. 10,FIG. 12: a completely assembled view of FIG. 10, FIG.
Fig. 13: eine alternative Verbindungsmöglichkeit,13 shows an alternative connection possibility,
Fig. 14: eine geschnittene Detailansicht zu Fig. 13,14 is a sectional detail view of FIG. 13,
Fig. 15: eine alternative Verbindungsmöglichkeit,15 shows an alternative connection possibility,
Fig. 16: eine alternative Verbindungsmöglichkeit,16 shows an alternative connection possibility,
Fig. 17: eine Draufsicht zu Fig. 16,FIG. 17 is a plan view of FIG. 16; FIG.
Fig. 18: , ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung,FIG. 18 shows a method for applying a coating, FIG.
Fig. 19: eine Seitenansicht einer beschichteten Turmwand, Fig. 20: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wandaufbaus,19 is a side view of a coated tower wall, 20 is a side view of a wall structure according to the invention,
Fig. 21 : eine Seitenansicht eines Adapters zum Befestigen einer Gondel mit einem erfindungsgemäßen Turm,21 shows a side view of an adapter for fastening a nacelle with a tower according to the invention,
Fig. 22: eine Draufsicht auf die Unterseite des Verbinders,FIG. 22 is a plan view of the underside of the connector; FIG.
Fig. 23: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapters, undFig. 23: a first embodiment of an adapter according to the invention, and
Fig. 24: eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapters.Fig. 24: a second embodiment of an adapter according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Windkraftanlage 30, die aus einem Turm 31 , der auf einem Fundament 32 steht, und einer Gondel 33, die über einen Adapter 35 mit dem Turm 31 verbunden ist, besteht. An der Gondel 33, die horizontal drehbar ausgeführt ist, ist ein Rotor 34 vorgesehen, der über Rotorblätter 36 verfügt, die in einer Nabe 37 mit der Gondel 33 verbunden sind.Fig. 1 shows a wind turbine 30, which consists of a tower 31, which stands on a foundation 32, and a nacelle 33, which is connected via an adapter 35 to the tower 31. On the nacelle 33, which is designed to be horizontally rotatable, a rotor 34 is provided which has rotor blades 36 which are connected in a hub 37 with the nacelle 33.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen des Turms 31 dargelegt.Hereinafter, various embodiments of the tower 31 are set forth.
Gemäß Fig. 2 weist der Turm 31 eine Außenseite 38 auf. Der Turm 31 ist als Polygon ausgeführt. Vorliegend handelt es sich um ein Sechseck, andere Polygone wie Viereck, Fünfeck, Achteck, Zehneck oder Zwölfeck oder größer sind ebenfalls ohne Weiteres möglich. Gleiches gilt auch für einen kreisförmigen Querschnitt. Der Turm 31 gemäß Fig. 2 weist sechs Turmseiten 39 auf, die über ihre gesamte Seite konisch ausgeführt sind. Die Turmseiten 39 sind aus einzelnen Wandelementen 40 gebildet, die ggf. ein gekürztes Wandelement 41 an der Unterseite und 42 an der Oberseite aufweisen. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Wandelemente 40 als konisch zulaufendes Trapez ausgeführt, wobei die einzelnen Wandelemente aus verschiedenen Teilelementen zusammengesetzt sein können. Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 weist einen helixförmigen Aufbau auf. Dieses ist aus Fig. 3 erkennbar, bei dem die sechs Seiten nebeneinander dargestellt sind. Die einzelnen Wandelemente 39 sind dabei von Seite zu Seite immer um ein Sechstel der Wandhöhe nach oben versetzt zueinander angeordnet, wobei die Dimensionen der einzelnen Wandelemente 40 dabei entsprechend dem konischen Zulauf der einzelnen Turmseiten 39 berücksichtigt wurde. Die sechs Wandelemente bilden dabei einen Helixabschnitt 43. Dieser Aufbau gewährleistet, dass das siebtfolgende Wandelement direkt auf das erste Wandelement obendrauf angeordnet wird und diese beiden Wandelemente stoßseitig aufeinander stehen. Bei anderen Polygonen ist der Versatz 1/n* Höhe Wandelement 40, wobei n die Anzahl der Polygonecken ist. Diese Anforderungen gelten auch für die Ausführungsformen des Turmaufbaus gemäß Fig. 4 und Fig. 5.According to FIG. 2, the tower 31 has an outer side 38. The tower 31 is designed as a polygon. In the present case it is a hexagon, other polygons such as quadrangle, pentagon, octagon, toenail or dodecagon or larger are also readily possible. The same applies to a circular cross section. The tower 31 according to FIG. 2 has six tower sides 39, which are conical over their entire side. The tower sides 39 are formed from individual wall elements 40, which optionally have a shortened wall element 41 at the bottom and 42 at the top. In the embodiment of FIG. 2, the wall elements 40 are designed as a tapered trapezoid, wherein the individual wall elements can be composed of different sub-elements. The embodiment according to FIG. 2 has a helical structure. This can be seen from Fig. 3, in which the six sides are shown side by side. The individual wall elements 39 are arranged from side to side always offset by a sixth of the wall height upwards to each other, the dimensions of the individual wall elements 40 was taken into account in accordance with the conical inlet of the individual tower sides 39. The six wall elements form a helix section 43. This construction ensures that the seventh following wall element is arranged directly on top of the first wall element and these two wall elements are abutting each other on the impact side. For other polygons, the offset is 1 / n * height wall element 40, where n is the number of polygon corners. These requirements also apply to the embodiments of the tower structure according to FIG. 4 and FIG. 5.
Gemäß der Ausführungsform von Fig. 4 weist der Turm 31 ebenfalls einen einfachen Helixaufbau auf. Die dargestellten Türme weisen wiederum sechs Seiten auf und jede Seite hat ein unteres und ein oberes Abschlusselement, ggf. als gekürztes Wandelement 41 , 42. Die einzelnen Wandelemente dazwischen sind konisch zulaufend, wobei die untere und obere Stoßseite zwar parallel zueinander, aber in einem Winkel α gegenüber der Fundamentseite nach oben geneigt ausgeführt sind. Der Winkel α ist aber vorteilhafter Weise so gewählt, dass er 360 ° durch die Anzahl der Seiten entspricht, damit wiederum bei N- Seiten das N + 1 Wandelement wiederum auf dem ersten Wandelement eines Helixabschnittes 43 angeordnet werden kann. Die unteren und oberen Seiten der Stöße des Wandelements 40 bilden dabei eine durchgehende Linie 56.According to the embodiment of Fig. 4, the tower 31 also has a simple helical structure. The illustrated towers in turn have six sides and each side has a lower and an upper terminating element, possibly as a shortened wall element 41, 42. The individual wall elements therebetween are tapered, the lower and upper side of the shock, although parallel to each other, but at an angle α are designed inclined with respect to the foundation side upwards. However, the angle α is advantageously chosen so that it corresponds to 360 ° by the number of sides, so that in turn the N + 1 wall element can again be arranged on the first wall element of a helix section 43 in the case of N sides. The lower and upper sides of the joints of the wall element 40 form a continuous line 56.
Auch die Ausführungsform gemäß Fig. 5 stellt eine einfache Helixanordnung dar, wobei sich die Ausführungsform von Fig. 5 zu der Ausführungsform von Fig. 4 dadurch unterscheidet, dass die Ober- und Unterseiten der Wandelemente 40 drei Abschnitte aufweisen, wobei es sich dabei um einen ersten ansteigendenThe embodiment according to FIG. 5 also represents a simple helical arrangement, wherein the embodiment of FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 4 in that the upper and lower sides of the wall elements 40 have three sections, which is one first rising
Abschnitt 57, einen sich daran anschließenden horizontalen Abschnitt 58 und einem zweiten ansteigenden Abschnitt 59 handelt. Insgesamt bildet sich dadurch wiederum eine durchgehende Linie 56, deren Steigung sich, bezogen auf die einzelnen Wandelemente, jedoch ändert.Section 57, a subsequent horizontal section 58 and a second rising section 59 is. Overall, this in turn forms a continuous line 56, the slope, however, changes, based on the individual wall elements.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turms 31. Der Aufbau dieses Turms umfasst eine Mehrfachhelix. Der Turm ist aufgebaut in Form eines Grundelements 53, das auf einem Fundament 32 aufsteht. Auf das Grundelement 53 werden Turmelemente 54 aufgestellt. Der Turm wird durch ein Abschlusselement 55 beendet, auf das dann die Gondel 33 oder der Adapter 35 angeordnet wird. Das Grundelement 53 weist eine Mehrzahl von gekürzten Wandelementen 41 auf. Die Anzahl der gekürzten Wandelemente 41 im Grundelement 53 gibt die Anzahl der miteinander verschraubten Helixstränge wieder. Sind sechs gekürzte Wandelemente 41 im Grundelement 43 angeordnet, bedeutet dies, dass sechs Helixschraubengänge ineinander verdreht wurden.Fig. 6 shows another embodiment of a tower 31 according to the invention. The construction of this tower comprises a multiple helix. The tower is built in Shape of a basic element 53, which rests on a foundation 32. On the base 53 tower elements 54 are placed. The tower is terminated by a closing element 55, on which then the nacelle 33 or the adapter 35 is arranged. The base element 53 has a plurality of shortened wall elements 41. The number of shortened wall elements 41 in the base element 53 indicates the number of helix strands screwed together. If six shortened wall elements 41 are arranged in the base element 43, this means that six helical screw threads have been twisted into one another.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 6 und Fig. 7 sind die Wandelemente 40 als zwei Dreiecke ausgeführt, die um einen Winkel zueinander entlang einer Linie 46 versetzt angeordnet sind. Die Linie 46 ist dabei als äußere Kante 46 ausgeführt. Die beiden Dreiecke bilden Teilflächen 44 und 45, wie dieses in Fig. 7 ersichtlich ist. Das Grundelement 53 ist in Fig. 8 dargestellt. In der aktuellen Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind im Grundelement 53 zwölf gekürzte Wandelement 41 vorgesehen, so dass insgesamt zwölf Helixstränge miteinander verdreht sind. In der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und Fig. 9 ist allerdings das Wandelement als Kreissegment 50 ausgeführt. Das Aufeinandersetzen und Verbinden der einzelnen Turmelemente 54 aufeinander bzw. auf das Grundelement 53 erfolgt aber unabhängig davon, ob die Wandelemente als geknicktes Element oder als Kreissegmentelement ausgeführt sind, gleich. Die einzelnen Turmelemente 54 werden entweder mit einer Zwischenebene 52 vormontiert, wie dieses in Fig. 9 dargestellt ist, auf das darunter liegende Turmelement 54 bzw. Grundelement 53 aufgesetzt, oder einzeln montiert.In the illustration according to FIG. 6 and FIG. 7, the wall elements 40 are designed as two triangles which are offset by an angle along a line 46. The line 46 is designed as an outer edge 46. The two triangles form part surfaces 44 and 45, as can be seen in FIG. The basic element 53 is shown in FIG. 8. In the current embodiment according to FIG. 8, twelve shortened wall elements 41 are provided in the base element 53, so that a total of twelve helix strands are twisted together. In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, however, the wall element is designed as a circular segment 50. The juxtaposing and connecting the individual tower elements 54 to each other or to the base member 53 but regardless of whether the wall elements are designed as a bent element or as a circular segment element, the same. The individual tower elements 54 are either preassembled with an intermediate plane 52, as shown in FIG. 9, placed on the underlying tower element 54 or base element 53, or mounted individually.
Eine Art der Verbindung der einzelnen Wandelemente 40 zueinander ist dabei in Fig. 7 dargestellt. Die beiden sich im montierten Zustand berührenden Stoßflächen 47 werden mit einem Verbindungsmittel, bei Holzelementen beispielsweise Klebstoff, verbunden. Bei Stahlelementen bietet sich das Verschweißen der Stöße an. Zusätzlich können die Stoßflächen mit Aussparungen 48 versehen werden, die nicht über die gesamte Breite der Stoßfläche 47 vorgesehen sind, sondern vor einem Durchstoßen der Außenwandseite 38 enden. In Fig. 7 ist die Innenseite 51 der Turmwand dargestellt, so dass die Aussparungen 48 sichtbar sind. In die Aussparungen 48 werden Verbindungsmittel 49 eingesetzt und diese werden anschließend mit den Wandelementen 40 verbunden. Bei den Verbindungsmitteln 49 kann es sich dabei um Dübel oder Metallplatten bzw. Bleche handeln. Das Verbinden erfolgt beispielsweise mit Klebstoff, das in die Aussparungen 48 eingespritzt wird. Anschließend können zusätzlich die Außenflächen der Aussparung, beispielsweise mit Klebeband oder dgl., abgedeckt werden. Die in Fig. 7 dargestellten Verbindungsmöglichkeiten, wie Verkleben der Stöße und Vorsehen von Aussparungen und das Einsetzen von Verbindungsmitteln, ist dabei allerdings nicht auf die Mehrfachhelixausführungsform beschränkt. Solche Ausführungsformen lassen sich auch bei den Einfachhelixformen, wie sie in Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellt sind, verwenden.A type of connection of the individual wall elements 40 to each other is shown in Fig. 7. The two contacting in the assembled state abutting surfaces 47 are connected to a connecting means, for example, adhesive in wood elements. For steel elements, welding the joints is a good option. In addition, the abutment surfaces can be provided with recesses 48, which are not provided over the entire width of the abutment surface 47, but end before piercing the outer wall side 38. In Fig. 7, the inner side 51 of the tower wall is shown, so that the recesses 48 are visible. In the recesses 48 Connecting means 49 are used and these are then connected to the wall elements 40. The connecting means 49 may be dowels or metal plates or sheets. The bonding is done, for example, with adhesive, which is injected into the recesses 48. Subsequently, in addition, the outer surfaces of the recess, for example, with adhesive tape or the like., Covered. However, the connection possibilities illustrated in FIG. 7, such as the bonding of the joints and the provision of recesses and the insertion of connection means, are not limited to the multiple helix embodiment. Such embodiments can also be used in the single-helical forms as shown in FIGS. 2 to 5.
Nachfolgend werden in den Fig. 10 bis 17 mehrere Verbindungsmöglichkeiten der Wandelemente zueinander dargestellt.Hereinafter, several connection possibilities of the wall elements to each other are shown in Figs. 10 to 17.
Die Verbindung der Wandelemente 40 miteinander kann auf verschiedene Art und Weisen erfolgen. Dabei sind jeweils Aussparungen 48 vorgesehen, in die Verbindungsmittel 49 eingesetzt werden. Diese Verbindungsmittel werden dann mit den Wandelementen, beispielsweise durch Verkleben oder dgl., verbunden, um eine haltende Wirkverbindung zu erzeugen. Diese Wirkverbindung kann dann Scherbewegungen und dgl. bzw. die dadurch resultierenden Belastungen aufnehmen. Eine weitere Variante ist in Fig. 10 dargestellt, dabei sind in den Wandelementen 40 dreieckige bzw. keilförmige Aussparungen 48 vorgesehen. Auf den Stoßflächen 47 der Wandelemente 40 kann Klebstoff aufgebracht werden. Gleiches gilt für die Flächen 64 der Aussparungen 48. Das Verbindungsmittel 49 ist als rautenförmiger Quader in Form eines Dübels 61 vorgesehen. Wird als Material für die Wandelemente 40 Holz verwendet, so handelt es sich auch bei den Dübeln 61 um Holzdübel. Diese Dübel 61 können entweder nach Aufsetzen der Wandelemente 40 auf die Stoßflächen 47 in die Aussparungen 48 eingesetzt werden, oder die Dübel 61 werden in die Aussparung 48 des bereits montierten Wandelements 40 eingesetzt und das darüber liegende Wandelement wird mit den dort vorgesehenen Aussparungen auf den Dübel 61 aufgesetzt und dann insgesamt auf die Stoßfläche 47 angeordnet und mittels Verklebung oder ähnlichen Verbindungsverfahren arretiert. Das Verkleben ist in Fig. 11 als Kleber 60 dargestellt. Eine weitergehende Darstellung der Holzdübel 61 ist in Fig. 12 dargestellt.The connection of the wall elements 40 with each other can be done in various ways. In each case recesses 48 are provided, are used in the connecting means 49. These connection means are then connected to the wall elements, for example by gluing or the like, to create a holding operative connection. This active compound can then absorb shearing movements and the like or the resulting stresses. A further variant is shown in FIG. 10, wherein triangular or wedge-shaped recesses 48 are provided in the wall elements 40. On the abutment surfaces 47 of the wall elements 40 adhesive can be applied. The same applies to the surfaces 64 of the recesses 48. The connecting means 49 is provided as a diamond-shaped cuboid in the form of a dowel 61. If wood is used as the material for the wall elements 40, the dowels 61 are also wood dowels. These dowels 61 can be used either after placing the wall elements 40 on the abutment surfaces 47 in the recesses 48, or the dowels 61 are inserted into the recess 48 of the already mounted wall element 40 and the overlying wall element is provided with the recesses provided there on the dowel 61 placed and then arranged in total on the abutment surface 47 and by gluing or similar bonding method locked. The bonding is shown in FIG. 11 as adhesive 60. A further illustration of the wooden dowels 61 is shown in FIG. 12.
Die Fig. 13 und 14 zeigen die bereits für Fig. 7 angerissene Verbindungsform der Blechelemente in Schlitzen. In der Ausführungsform gemäß Fig. 13 sind in den Wandelementen 40 Aussparungen 48 in Form von Schlitzen vorgesehen, die in die Stoßfläche 47 eingelassen sind, allerdings nicht voll bis zur von der Innenseite 51 bis zur Außenseite 38 durchgehend sind, sondern es verbleibt ein Restwandelement 65. In die Schlitze 48 werden Lochbleche 62 eingesetzt. Auf die Stoßflächen 47 wird wiederum Klebstoff aufgebracht und das nächste Wandelement 40 wird mit seiner Aussparung 48 auf die Wand auf die Lochbleche 62 aufgesetzt. Alternativ können auch wiederum die Wandelemente aufeinander gesetzt werden und die Lochbleche werden in die dann vorhandenen Aussparungen 48 eingesetzt und, wie in Fig. 14 dargestellt, mit Kleber 60 verklebt. Anschließend kann die Stirnfläche der Lochbleche wiederum mit einem Klebeband oder anderen geeigneten Abdeckmitteln überdeckt werden. Dieses dient u. a. auch als Korrosionsschutz.FIGS. 13 and 14 show the connecting form of the sheet-metal elements in slots already torn for FIG. 7. In the embodiment according to FIG. 13, recesses 48 are provided in the wall elements 40 in the form of slots which are embedded in the abutment surface 47 but are not fully continuous until they pass from the inside 51 to the outside 38, but a residual wall element 65 remains In the slots 48 perforated plates 62 are used. On the abutment surfaces 47, in turn adhesive is applied and the next wall element 40 is placed with its recess 48 on the wall on the perforated plates 62. Alternatively, in turn, the wall elements can be placed on each other and the perforated plates are inserted into the then existing recesses 48 and, as shown in Fig. 14, glued with adhesive 60. Subsequently, the end face of the perforated plates can in turn be covered with an adhesive tape or other suitable covering means. This serves u. a. also as corrosion protection.
Eine weitere Ausführungsform der Verbindungsmöglichkeit ist in Fig. 15 dargestellt. Dabei sind die Stoßflächen entlang der Fläche mit Aussparungen 48 in Form von Nuten 63 parallel zur Außenseite 38 bzw. Innenseite 51 desAnother embodiment of the connection option is shown in FIG. 15. In this case, the abutting surfaces along the surface with recesses 48 in the form of grooves 63 parallel to the outside 38 and 51 inside of the
Wandelements 40 versehen. In diese Nuten 63 werden Federn 64 alsWall element 40 provided. In these grooves 63 are springs 64 as
Verbindungsmittel 49 eingesetzt. Das Befestigen der Federn 63 in den Nuten 64 erfolgt mittels Kleber 60. Die Nuten 64 des dann darauf anzuordnenden Wandelements 40 werden auf die Federn 63 aufgesetzt. Eine weitereConnecting means 49 used. The fastening of the springs 63 in the grooves 64 by means of adhesive 60. The grooves 64 of the then to be arranged thereon wall member 40 are placed on the springs 63. Another
Ausführungsform hierzu ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Hier sind ebenfalls in den Stoßflächen 47 der Wandelemente 40 Aussparungen 48 in Form eines parallel zur Außenseite 38 bzw. Innenseite 51 des Wandelements 40 verlaufenden Schlitzes vorgesehen. In die Schlitze 48 werden längliche Bleche 66 als Verbindungsmittel 49 eingesetzt und ebenfalls miteinander verklebt. EineThis embodiment is shown in FIGS. 16 and 17. Here are also provided in the abutting surfaces 47 of the wall elements 40 recesses 48 in the form of a parallel to the outside 38 and inner side 51 of the wall member 40 extending slot. In the slots 48 elongated plates 66 are used as connecting means 49 and also glued together. A
Draufsicht auf die Stoßflächen 47 der Wandelement 40 mit eingesetzten BlechenTop view of the abutting surfaces 47 of the wall element 40 with inserted metal sheets
66 zeigt Fig. 17. In Fig. 18 ist das Aufbringen einer Beschichtung 69 auf ein Wandelement 40 dargestellt. Dafür ist eine Klebevorrichtung 67 vorgesehen, die den Kleber 60 auf die Turmaußenseite 38 des Wandelements 40 aufsprüht. Nach dem Aufsprühen wird direkt die Beschichtung 69 aufgebracht, die als Rolle 68 vorgesehen wird. Die Beschichtung 69 wird von der Rolle 68 auf der mit Kleber benetzten Oberfläche abgerollt und damit auf die Oberfläche des Wandelements 40 aufgebracht. Das Aufbringen kann nach der Errichtung des Turmes 31 auf die einzelnen Turmseiten 39 erfolgen. Alternativ kann vor Errichtung eines einzelnen Wandelements jedes einzelne Wandelement direkt beschichtet werden, oder die Beschichtungen erfolgen nachdem das einzelne Wandelement am Turm angebracht wurde, sodass die Beschichtung der Wandelemente im montierten Zustand einzeln erfolgt. Nach Aufbringen der Beschichtung 39 werden die Stöße der Beschichtung (nicht dargestellt) miteinander verbunden, sodass eine durchgehende, gesamte Umhüllung des Turmes 31 durch die Beschichtung 69 entsteht. Der fertig beschichtete Zustand ist in Fig. 19 dargestellt.66 shows FIG. 17. FIG. 18 illustrates the application of a coating 69 to a wall element 40. For this purpose, an adhesive device 67 is provided, which sprays the adhesive 60 onto the outside of the tower 38 of the wall element 40. After spraying the coating 69 is applied directly, which is provided as a roller 68. The coating 69 is unrolled from the roll 68 on the surface wetted with adhesive and thus applied to the surface of the wall member 40. The application can be carried out after the erection of the tower 31 on the individual tower sides 39. Alternatively, prior to the construction of a single wall element, each individual wall element can be directly coated, or the coatings can be done after the single wall element has been attached to the tower, so that the coating of the wall elements takes place individually in the installed state. After applying the coating 39, the joints of the coating (not shown) are connected to each other, so that a continuous, entire enclosure of the tower 31 is formed by the coating 69. The finished coated state is shown in FIG.
Fig. 20 zeigt dann anschließend den Betriebzustand der Windkraftanlage 30 und das dort herrschende Dampfdruckgefälle, dargestellt in Form der Feuchtigkeitsbewegung 71 und dem Abtransport der Feuchtigkeit durch die Wärmeabfuhr 72. Die Beschichtung 69 weist eine geringere Dampfdurchlässigkeit als das Material des Wandelements 40 auf. Dieses ist insbesondere bei dem Einsatz von Holz notwendig, weil dadurch gewährleistet wird, dass eventuell durch die Beschichtung 69 hindurchtretende Feuchtigkeit aus dem Übergangsbereich Beschichtung zu Holz und auch aus der Holzkonstruktion als solches abgeführt wird. Durch die Wärmeabfuhr 72 werden die Klimabedingungen innerhalb des Turmes so beeinflusst, dass ein Wasserdampfgefälle von außen nach innen besteht. Die sich an der Oberfläche der Innenseite 51 des Turmes 31 sammelnde Feuchtigkeit, die durch das Wandelement 40 hindurchgetreten ist, wird von der aufsteigenden Wärme mitgenommen und von dieser aus dem Turm 31 entfernt. Der dabei entstehende Wasserdampf steigt auf und entweicht aus dem Turm. Alternativ bzw. zusätzlich kann auch eine Absaugung des Wasserdampfes vorgesehen werden. Es herrscht somit ein Temperaturgefälle dergestalt, dass die Außentemperatur niedriger ist als die Temperatur im Inneren des Turmes 31. Da die Anschlüsse für Gondeln 33 in Bezug auf die Türme 31 im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgeführt sind, wird ein erfindungsgemäßer Adapter 35 vorgeschlagen, der einen Übergang des polygonalen Turmes 31 auf den kreissegmentförmigen Anschluss der Gondel 33 ermöglicht. Hierfür ist eine Seitenwand 76 vorgesehen, an deren unteren Ende ein Flansch 73 vorgesehen ist, der Bohrungen 74 aufweist. Der Flansch 73 ist mittig mit einer Öffnung 75 versehen. Der Flansch 73 dient dazu, auf die polygonale Stoßfläche 47 des obersten Abschnittes des Turmes 31 aufgesetzt zu werden und durch die Bohrungen 74 mit dem Turm verbunden zu werden. Am oberen Abschnitt der Seitenwand 46 sind Anschlussbereiche 74 für die Gondel 33 vorgesehen. Gegebenenfalls kann, um eine bessere Tragfähigkeit der Seitenwand 76 zu erreichen, ein verstärkter Abschnitt 78 auf der Seitenwand 76 vorgesehen werden. FIG. 20 then shows the operating state of the wind turbine 30 and the prevailing vapor pressure gradient, represented in the form of the moisture movement 71 and the removal of moisture by the heat removal 72. The coating 69 has a lower vapor permeability than the material of the wall element 40. This is particularly necessary in the use of wood, because it ensures that any moisture passing through the coating 69 is removed from the transition region coating to wood and also from the wood construction as such. The heat removal 72 influences the climatic conditions within the tower so that there is a water vapor gradient from outside to inside. The moisture collecting on the surface of the inner side 51 of the tower 31, which has passed through the wall element 40, is entrained by the rising heat and is removed therefrom from the tower 31. The resulting water vapor rises and escapes from the tower. Alternatively or additionally, a suction of the water vapor can be provided. There is thus a temperature gradient such that the outside temperature is lower than the temperature inside the tower 31. Since the connections for gondolas 33 are essentially circular-segment-shaped with respect to the towers 31, an adapter 35 according to the invention is proposed, which allows a transition of the polygonal tower 31 to the circular segment-shaped connection of the gondola 33. For this purpose, a side wall 76 is provided, at the lower end of a flange 73 is provided which has holes 74. The flange 73 is centrally provided with an opening 75. The flange 73 serves to be placed on the polygonal abutment surface 47 of the uppermost portion of the tower 31 and to be connected by the holes 74 with the tower. At the upper portion of the side wall 46 connecting portions 74 are provided for the gondola 33. Optionally, to achieve better bearing capacity of the sidewall 76, a reinforced portion 78 may be provided on the sidewall 76.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
30 Windkraftanlage 59 ansteigender Abschnitt30 Wind Turbine 59 rising section
31 Turm 60 Kleber31 tower 60 glue
32 Fundament 61 Bügel32 foundation 61 stirrups
33 Gondel 62 Lochblech33 gondola 62 perforated plate
34 Rotor 63 Nut34 rotor 63 groove
35 Adapter 64 Feder35 adapter 64 spring
36 Rotorblatt 65 Restbereich36 rotor blade 65 residual area
37 Narbe 66 Blech37 scar 66 tin
38 Turmaußenseite 67 Klebevorrichtung38 Tower outside 67 Glue device
39 Turmseite 68 Rolle39 Tower side 68 Roller
40 Wandelement 69 Beschichtung40 wall element 69 coating
41 gekürztes Wandelement 70 Wärmeabfuhr41 shortened wall element 70 heat dissipation
42 gekürztes Wandelement 71 Feuchtigkeitsbewegung42 shortened wall element 71 moisture movement
43 Helixabschnitt 72 Wärmeabfuhr43 Helix section 72 Heat dissipation
44 Teilfläche 73 Flansch 5 Teilfläche 74 Bohrung 6 Kante 75 Öffnung 7 Stoßfläche 76 Seitenwand 8 Aussparung 77 Gondelanschluss 9 Verbindungsmittel 78 verstärkter Abschnitt44 Part surface 73 Flange 5 Part surface 74 Bore 6 Edge 75 Opening 7 Impact surface 76 Sidewall 8 Recess 77 Gondola connection 9 Connecting means 78 Reinforced section
50 Kreisabschnitt 1 Turminnenseite 2 Zwischenebene 3 Grundelement 4 Turmelement 5 Abschlusselement 6 durchgehende Linie50 circle section 1 tower interior side 2 intermediate plane 3 basic element 4 tower element 5 end element 6 continuous line
57 ansteigender Abschnitt57 rising section
58 horizontaler Abschnitt 58 horizontal section

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Errichtung eines Turms für eine Windkraftanlage, bei dem auf die äußere Oberfläche des Turms wenigstens teilweise eine Beschichtung aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung so aufgebracht ist, dass die Beschichtung Zugbelastungen aufnimmt, die auf die äußere Oberfläche des Turms wirken, und dass die Beschichtung die äußere Oberfläche des Turms gegen von außen auf die Oberfläche einwirkende Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, abdichtet.A method of constructing a tower for a wind turbine, in which at least partially a coating is applied to the outer surface of the tower, characterized in that the coating is applied so that the coating absorbs tensile loads acting on the outer surface of the tower and that the coating seals the outer surface of the tower against external influences on the surface, in particular moisture, from the outside.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die Beschichtung der beschichtete Abschnitt des Turms vollflächig umhüllt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the coated portion of the tower is completely covered by the coating.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtung ein Schichtstoff, eine Folie, eine Platte, ein Gewebe und/oder ein Textil aufgebracht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a laminate, a film, a plate, a fabric and / or a textile is applied as a coating.
4. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtung um einen Kunststoff, bevorzugt aus Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyester, Polycarbonat oder Polyethylen handelt.4. The method according to claim 1, wherein the coating is a plastic, preferably polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate or polyethylene.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nach Errichtung des Turms aufgebracht wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the coating is applied after erection of the tower.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung während der Errichtung des Turms aufgebracht wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the coating is applied during the construction of the tower.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung vor der Errichtung des Turms, bevorzugt vor Ort, aufgebracht wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the coating before the erection of the tower, preferably on site, is applied.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einzelnen Abschnitten hergestellt wird, die nach dem Aufbringen miteinander verbunden werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the coating is made of individual sections, which are joined together after application.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung direkt auf die Bestandteile des Turms aufgebracht wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the coating is applied directly to the components of the tower.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen durch Kleben erfolgt.10. The method according to claim 9, characterized in that the application takes place by gluing.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm wenigstens teilweise aus Stahl, Beton, insbesondere Stahlbeton, und/oder Holz errichtet wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the tower is at least partially constructed of steel, concrete, in particular reinforced concrete, and / or wood.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Holz um Brettsperrholz und/oder Holzverbundwerkstoffe handelt.12. The method according to claim 11, characterized in that the wood is cross-laminated timber and / or wood composite materials.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine geringere Dampfdurchlässigkeit als das Holz aufweist.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the coating has a lower vapor permeability than the wood.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Turms Wärme erzeugt wird, wobei bevorzugt die Wärme durch die im Turm angeordnete Leistungselektronik erzeugt wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that heat is generated in the interior of the tower, wherein preferably the heat is generated by the power electronics arranged in the tower.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur des Turms wenigstens teilweise aus Materialien errichtet wird, die für den Außeneinsatz nicht geeignet sind.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the supporting structure of the tower is at least partially constructed of materials that are not suitable for outdoor use.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm aus einzelnen Bestandteilen vor Ort zusammengesetzt wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the tower is composed of individual components on site.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den einzelnen Bestandteilen um Flächenelemente handelt.17. The method according to claim 16, characterized in that it is surface elements in the individual components.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile in einer Helix montiert werden.18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that the parts are mounted in a helix.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einfachhelix oder eine Mehrfachhelix vorliegt.19. The method according to claim 18, characterized in that a single helix or a multiple helix is present.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Stoßseiten der Bestandteile der Helix eine durchgehende Linie oder eine Stufung aufweisen.20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the upper abutment sides of the components of the helix have a continuous line or a gradation.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile in den Stößen mit Schlitzen versehen werden, die quer zur Stoßrichtung und/oder längs zur Stoßrichtung angeordnet sind.21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the components are provided in the joints with slots which are arranged transversely to the impact direction and / or along the direction of impact.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass in die Schlitze Verbindungsmittel, bevorzugt Metallbleche, besonders bevorzugt Lochbleche, eingebracht, bevorzugt verklebt, werden.22. The method according to claim 21, characterized in that in the slots connecting means, preferably metal sheets, more preferably perforated plates, introduced, preferably glued, are.
23. Turm für eine Windkraftanlage mit einer Beschichtung auf der Oberfläche der Außenseite des Turms, die wenigstens einen Teil der auf die Oberfläche des Turms wirkende Zugbelastung aufnimmt und die Oberfläche der Außenseite des Turms gegen die von außen auf die Oberfläche einwirkenden Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, abdichtet.23 tower for a wind turbine with a coating on the surface of the outside of the tower, which receives at least a portion of the force acting on the surface of the tower tensile load and the surface of the outside of the tower against the external influences on the surface environmental influences, in particular moisture, seals.
24. Turm nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf die Oberfläche der Außenseite des Turms wenigstens teilweise vollflächig aufgebracht ist. 24. Tower according to claim 23, characterized in that the coating is applied to the surface of the outside of the tower at least partially over the entire surface.
25. Turm nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtung um einen Schichtstoff, eine Folie, ein Gewebe, eine Platte und/oder ein Textil handelt.25. Tower according to claim 23 or 24, characterized in that it is the coating to a laminate, a film, a fabric, a plate and / or a textile.
26. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtung um einen Kunststoff, eine Kunststoffplatte, ein Gewebe und/oder ein Textil aus Kunststoff handelt, die bevorzugt aus Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyester, Polycarbonat oder Polyethylen hergestellt sind.26. Tower according to one of claims 23 to 25, characterized in that it is the coating to a plastic, a plastic plate, a fabric and / or a textile made of plastic, preferably made of polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate or polyethylene are made.
27. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung wenigstens teilweise auf die Turmoberfläche aufgeklebt ist.27. Tower according to one of claims 23 to 26, characterized in that the coating is at least partially adhered to the tower surface.
28. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einzelnen Abschnitten besteht, die miteinander verbunden sind, bevorzugt verklebt oder verschweißt.28. Tower according to one of claims 23 to 27, characterized in that the coating consists of individual sections which are interconnected, preferably glued or welded.
29. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm wenigstens teilweise aus Stahl, Beton, insbesondere Stahlbeton, und/oder Holz errichtet ist.29. Tower according to one of claims 23 to 28, characterized in that the tower is at least partially constructed of steel, concrete, in particular reinforced concrete, and / or wood.
30. Turm nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Holz um Brettsperrholz und/oder Holzverbundwerkstoff handelt.30. Tower according to claim 29, characterized in that it is the timber is cross-laminated timber and / or wood composite material.
31. Turm nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung bei Holz eine geringere Dampfdurchlässigkeit als das Holz aufweist.31. Tower according to claim 29 or 30, characterized in that the coating has a lower vapor permeability in wood than the wood.
32. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Turms ein Wärmeerzeuger angeordnet ist, wobei es sich bevorzugt um die Leistungselektronik einer Windkraftanlage handelt. 32. Tower according to one of claims 23 to 31, characterized in that a heat generator is arranged in the interior of the tower, which is preferably the power electronics of a wind turbine.
33. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur des Turms zumindest teilweise aus Materialien errichtet ist, die für den Außeneinsatz nicht geeignet sind.33. Tower according to one of claims 23 to 32, characterized in that the supporting structure of the tower is at least partially constructed of materials that are not suitable for outdoor use.
34. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm aus einzelnen Bestandteilen vor Ort zusammengesetzt ist.34. Tower according to one of claims 23 to 33, characterized in that the tower is composed of individual components on site.
35. Turm nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den einzelnen Bestandteilen um Flachelemente handelt.35. Tower according to claim 34, characterized in that it is flat elements in the individual components.
36. Turm nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile zu einer HeNx zusammengesetzt sind.36. Tower according to claim 34 or 35, characterized in that the constituents are assembled into a HeNx.
37. Turm nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile zu einer Einfachhelix oder einer Mehrfachhelix zusammengesetzt sind.37. Tower according to claim 36, characterized in that the components are assembled into a single helix or a multiple helix.
38. Turm nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Stoßseiten der einzelnen Bestandteile eine durchgehende Linie und/oder eine Stufung aufweisen.38. Tower according to claim 36 or 37, characterized in that the upper abutment sides of the individual components have a continuous line and / or a gradation.
39. Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile in den Stößen Schlitze aufweisen, die quer zur Stoßrichtung und/oder längs zur Stoßrichtung angeordnet sind.39. Tower according to one of claims 23 to 38, characterized in that the components in the bumps have slots which are arranged transversely to the impact direction and / or along the direction of impact.
40. Turm nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schlitzen Verbindungsmittel, bevorzugt Metallbleche, besonders bevorzugt Lochbleche, angeordnet, bevorzugt verklebt, sind.40. Tower according to claim 39, characterized in that in the slots connecting means, preferably metal sheets, particularly preferably perforated plates, arranged, preferably glued, are.
41. Windkraftanlage mit einem Turm nach einem der Ansprüche 23 bis 40. 41. Wind power plant with a tower according to one of claims 23 to 40.
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