WO2012061859A2 - Tower-type, hollow structure, especially solar updraft chimney - Google Patents

Tower-type, hollow structure, especially solar updraft chimney Download PDF

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WO2012061859A2
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    • E04H12/28—Chimney stacks, e.g. free-standing, or similar ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
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    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a tower-like, hollow structure, in particular a Aufwindkamin, with a jacket and with at least one vibration damper, which has a pendulum mounted within the shell, supported on the jacket via radial damping elements balancing mass.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a tower-like, hollow structure, especially a Aufwindkamin, which allows an advantageous vibration damping without jeopardizing the necessary stiffening of the structure or sustainably affect a warm-up flow.
  • the invention solves the problem by the fact that the balancing mass is in the form of a concentric to the shell of the structure ring body and that the radial damping elements are supported on a reinforced ring portion of the shell.
  • the balancing mass in the form of a concentric to the shell of the structure ring body can be kept free in the case of Aufwindkamins the flow path for the updraft within the updraft chimney, so not only can maintain favorable flow conditions, but also a little costly support of the ring body relative to the jacket the structure is possible because the radial distance between the shell of the structure and the annular body of the balance mass can be comparatively small.
  • it is to provide for a corresponding initiation of the force exerted by the balancing mass on the mantle of the building forces, resulting in a reinforced ring section of the coat requires.
  • balancing weights are advantageously provided in the region of the largest vibration amplitudes of the shell of the structure, and therefore the jacket is generally stiffened in this area, resulting from the requirement of a reinforced ring portion for the support of the balancing mass against the jacket no additional design effort.
  • Braces for hollow, tower-like structures can be advantageously provided in the form of spokes, the spokes on a central hub tensile load and are supported on a reinforced ring portion of the shell under bias.
  • a balancing mass in the form of an annular body does not hinder this stiffening by a spider, because the annular body of the balancing mass arranged directly above or below the spokes, but can also be provided with radial grooves for receiving the spokes.
  • the ring body can be composed of individual segments for design and assembly simplification, the segments of the ring body are preferably hinged together to avoid constraining forces within the ring body.
  • the pendulum bearing of the annular balancing mass can be done by a suspension of the ring body on the shell of the structure via appropriate traction means, in particular ropes, whose articulation usually requires a reinforced ring section of the shell again on the mantle of the building.
  • FIG. 1 shows a vibration damper of a chimney invention partially in the region of the reinforced ring portion of the chimney jacket in a schematic axial section
  • FIG. 3 is a view of the inside of the annular body of the balancing mass in the direction III of Fig. 2,
  • FIG. 4 shows a representation corresponding to FIG. 1 of a construction variant of a updraft chimney according to the invention
  • Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4 and
  • the updraft chimney of which only the shell 1 is shown in a section, provided with a vibration damper 2, which has a pendulum mounted balancing mass in the form of a concentric to the shell 1 ring body third having.
  • This annular body 3 is composed of individual segments 4, which are connected by means of axially parallel axes 5 hinged together. At these axes 5 preferably apply traction means 6, for example ropes, on, over which the ring body 3 of the balancing mass distributed over the circumference is suspended on the jacket 1 of the updraft chimney.
  • traction means 6 for example ropes
  • the traction means 6 via push rods 7, which are tensioned by tension cables 8 against the jacket 1, are guided at a predetermined radial distance from the shell 1, the length of the traction means 6 and the Mass of the annular body 3 dependent resonant frequency of the balancing mass can be adjusted to adapt to the natural frequency of the updraft chimney in the region of the vibration damper 2 via spring elements 9, with the help of the annular body 3 is supported radially on the jacket 1.
  • a reinforced ring portion 10 which can serve as an outer thrust ring for a spoked wreath at the same time attack the spokes 1 1 at a central hub tensile and tie rods 12, which enforce the reinforced ring section 10 and on the Ring outside are supported on a clamping device 13, are held under bias.
  • damping elements 14 for example in the form of damping cylinders, are provided between the annular body 3 and the reinforced ring portion 10 of the shell 1.
  • the annular body 3 of the balancing mass can thus perform in the direction of the respective vibrations of the shell 1, but to these out of phase, damped compensating vibrations, which lead to a substantial vote on the respective design conditions to a substantial eradication of the cladding vibrations.
  • the embodiment according to FIGS. 4 to 6 differs from that according to FIGS. 1 to 3 essentially by the suspension of the annular balancing mass.
  • the ring body 3 of this balancing mass is in fact mounted on the spokes 1 1 of the spider pendulum, via handlebar 15, which are pivotally mounted about an associated tie rod 12 axis 16 on a bearing body 17, which is itself coaxial to a corresponding tie rod 12 Axis 18 can be turned.
  • the handlebar 15 is rotatably mounted on a bearing body 20 via a pivot axis 19 which runs in the circumferential direction of the ring body 3 and is mounted pivotably on the ring body 3 about an axis 21 perpendicular thereto.
  • the axis 21 is preferably held in a bearing fork 22, on which the axis 5 acts between the segments 4 of the ring body, as can be seen in particular Figs. 4 and 5.
  • the damping behavior of the damping elements 14 can be regulated in dependence on predetermined control programs. For this purpose, according to FIG.
  • the vibration behavior of the shell 1 and of the annular body 3 can be detected by acceleration sensors 23 and transmitted to a control device 24, which controls the actuating drives of corresponding throttle valves 25 for the damping elements 14 designed as damping cylinders as a function of the respective specifications -
  • the temperature of the hydraulic fluid can be measured for example via a temperature sensor 26 in a reservoir 27 for the hydraulic fluid and to the control device 24 to account for such temperature-dependent viscosity fluctuations be forwarded to control the throttle valves 25 in dependence also on the respective viscosity of the hydraulic medium.
  • the invention is of course not limited to the illustrated embodiment of a water chimney, but can be used in all tower-like structures that form a central cavity.
  • the mantle of this structure must by no means be formed by an outer wall. It is crucial that at least one central shaft is present, which can accommodate a balancing mass in the form of a ring body.

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Abstract

The invention relates to a tower-type, hollow structure, especially a solar updraft chimney, comprising a shell (1) and at least one vibration absorber (2) which has a balancing weight that is mounted within the shell (1) so as to oscillate and that is supported on the shell (1) by radial damping elements (14). In order to create advantageous design conditions, the balancing weight is configured as an annular body (3) that is concentric to the shell (1) and the radial damping elements (14) are supported on a reinforced annular section (10) of the shell (1).

Description

Turmartiqes, hohles Bauwerk, insbesondere Aufwindkamin  Turmartiqes, hollow structure, in particular Aufwindkamin
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein turmartiges, hohles Bauwerk, insbesondere einen Aufwindkamin, mit einem Mantel und mit wenigstens einem Schwingungsdämpfer, der eine innerhalb des Mantels pendelbar gelagerte, über radiale Dämpfungselemente am Mantel abgestützte Ausgleichsmasse aufweist. The invention relates to a tower-like, hollow structure, in particular a Aufwindkamin, with a jacket and with at least one vibration damper, which has a pendulum mounted within the shell, supported on the jacket via radial damping elements balancing mass.
Stand der Technik State of the art
Um für den Turm einer Windkraftanlage mit einer beispielsweise auf den Turm aufgesetzten Windturbine eine wirksame Schwingungsdämpfung zu erreichen, ist es bekannt (EP 1 008 747 A2), im hohlen Turm eine pendelbar aufgehängte Ausgleichmasse vorzusehen und so gegenüber dem Turm über Dämpfungsund Federelemente abzustützen, dass die Ausgleichsmasse entsprechend phasenverschoben gegenüber dem Turm schwingt und damit eine weitgehende Schwingungstilgung für den Turm erreicht werden kann. Solche im Bereich der Turmachse aufgehängte Ausgleichsmassen eignen sich jedoch nur bedingt für Aufwindkamine, in deren Mantel sich eine Aufwindströmung möglichst ungestört ausbilden soll. Dies gilt insbesondere für Aufwindkamine mit einem vergleichsweise dünnen Mantel, der zumindest in einer Querschnittsebene mit Hilfe eines Speichenkranzes ausgesteift wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt (DE 103 59 765 A1 ), einen verstärkten Ringabschnitt des Kaminmantels als Druckring für den Speichenkranz zu verwenden, sodass lediglich die Speichen an der Nabe des Speichenkranzes vormontiert werden müssen, bevor die Speichen mit Hilfe von Montageseilen in die vorgesehene Querschnittsebene unter Mitnahme der Nabe aufgezogen und unter einer Vorspannung am verstärkten Ringabschnitt des Kaminmantels abgestützt werden können. Diese Speichenkränze stehen nämlich der Anordnung mittig aufgehängter und gegenüber dem Mantel über Feder- und Dämpfungselemente radial abgestützer Ausgleichsmassen entgegen. In order to achieve effective vibration damping for the tower of a wind turbine with a wind turbine mounted on the tower, for example, it is known (EP 1 008 747 A2) to provide in the hollow tower a pendulum suspended balancing mass and thus to support the tower via damping and spring elements the balancing mass corresponding to out of phase oscillates against the tower and thus a substantial vibration damping for the tower can be achieved. However, such balancing weights suspended in the area of the tower axis are only of limited suitability for updraft chimneys in whose shell an updraft flow should form as undisturbed as possible. This is especially true for updraft chimneys with a comparatively thin shell, which is stiffened at least in a cross-sectional plane by means of a spider. For this purpose it is known (DE 103 59 765 A1) to use a reinforced ring portion of the chimney jacket as a pressure ring for the spider, so that only the spokes must be pre-assembled on the hub of the spider wreath before the spokes can be mounted by means of mounting parts in the intended cross-sectional plane with entrainment of the hub and supported under a bias on the reinforced ring portion of the chimney jacket. This spokes are namely the arrangement centrally suspended and opposite to the jacket via spring and damping elements radially supported compensating masses.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein turmartiges, hohles Bauwerk, insbesondere einen Aufwindkamin, zu schaffen, der eine vorteilhafte Schwingungsdämpfung ermöglicht, ohne die notwendige Aussteifung des Bauwerks zu gefährden oder eine Aufwindströmung nachhaltig zu beeinträchtigen. The invention is therefore an object of the invention to provide a tower-like, hollow structure, especially a Aufwindkamin, which allows an advantageous vibration damping without jeopardizing the necessary stiffening of the structure or sustainably affect a warm-up flow.
Ausgehend von einem turmartigen, hohlen Bauwerk der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Ausgleichsmasse in Form eines zum Mantel des Bauwerks konzentrischen Ringkörpers ausgebildet ist und dass sich die radialen Dämpfungselemente an einem verstärkten Ringabschnitt des Mantels abstützen. Starting from a tower-like, hollow structure of the type described above, the invention solves the problem by the fact that the balancing mass is in the form of a concentric to the shell of the structure ring body and that the radial damping elements are supported on a reinforced ring portion of the shell.
Durch die Ausbildung der Ausgleichsmasse in Form eines zum Mantel des Bauwerks konzentrischen Ringkörpers kann im Falle eines Aufwindkamins der Strömungsweg für die Aufwindströmung innerhalb des Aufwindkamins freigehalten werden, sodass sich nicht nur vorteilhafte Strömungsbedingungen einhalten lassen, sondern auch eine wenig aufwendige AbStützung des Ringkörpers gegenüber dem Mantel des Bauwerks möglich wird, weil der radiale Abstand zwischen dem Mantel des Bauwerks und dem Ringkörper der Ausgleichmasse vergleichsweise klein ausfallen kann. Es ist allerdings für eine entsprechende Einleitung der von der Ausgleichsmasse auf den Mantel des Bauwerks ausgeübten Kräfte zu sorgen, was einen verstärkten Ringabschnitt des Mantels erfordert. Da die Ausgleichsmassen vorteilhaft im Bereich der größten Schwingungsamplituden des Mantels des Bauwerks vorgesehen werden, und daher der Mantel in diesem Bereich im Allgemeinen ausgesteift wird, ergibt sich durch die Forderung eines verstärkten Ringabschnitts für die AbStützung der Ausgleichsmasse gegenüber dem Mantel kein zusätzlicher Konstruktionsaufwand. Aussteifungen für hohle, turmartige Bauwerke können vorteilhaft in Form von Speichenkränzen vorgesehen werden, deren Speichen an einer mittigen Nabe zugfest angreifen und an einem verstärkten Ringabschnitt des Mantels unter Vorspannung abgestützt sind. Eine Ausgleichsmasse in Form eines Ringkörpers behindert diese Aussteifung durch einen Speichenkranz nicht, weil der Ringkörper der Ausgleichsmasse unmittelbar ober- oder unterhalb der Speichen angeordnet, aber auch mit radialen Nuten zur Aufnahme der Speichen versehen sein kann. Due to the design of the balancing mass in the form of a concentric to the shell of the structure ring body can be kept free in the case of Aufwindkamins the flow path for the updraft within the updraft chimney, so not only can maintain favorable flow conditions, but also a little costly support of the ring body relative to the jacket the structure is possible because the radial distance between the shell of the structure and the annular body of the balance mass can be comparatively small. However, it is to provide for a corresponding initiation of the force exerted by the balancing mass on the mantle of the building forces, resulting in a reinforced ring section of the coat requires. Since the balancing weights are advantageously provided in the region of the largest vibration amplitudes of the shell of the structure, and therefore the jacket is generally stiffened in this area, resulting from the requirement of a reinforced ring portion for the support of the balancing mass against the jacket no additional design effort. Braces for hollow, tower-like structures can be advantageously provided in the form of spokes, the spokes on a central hub tensile load and are supported on a reinforced ring portion of the shell under bias. A balancing mass in the form of an annular body does not hinder this stiffening by a spider, because the annular body of the balancing mass arranged directly above or below the spokes, but can also be provided with radial grooves for receiving the spokes.
Da die Ausgleichsmasse in Form eines im Wesentlichen an den Innendurchmesser des Mantels des Bauwerks angepassten Ringkörpers große Durchmesser für den Ringkörper mit sich bringt, kann zur Konstruktions- und Montagevereinfachung der Ringkörper aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt sein, wobei die Segmente des Ringkörpers vorzugsweise gelenkig miteinander verbunden werden, um Zwangskräfte innerhalb des Ringkörpers zu vermeiden. Since the balancing mass in the form of a substantially matched to the inner diameter of the shell of the building ring body brings large diameter for the ring body, the ring body can be composed of individual segments for design and assembly simplification, the segments of the ring body are preferably hinged together to avoid constraining forces within the ring body.
Die pendelbare Lagerung der ringförmigen Ausgleichsmasse kann durch eine Aufhängung des Ringkörpers am Mantel des Bauwerks über entsprechende Zugmittel, insbesondere Seile, erfolgen, deren Anlenkung am Mantel des Bauwerks üblicherweise wieder einen verstärkten Ringabschnitt des Mantels erfordert. The pendulum bearing of the annular balancing mass can be done by a suspension of the ring body on the shell of the structure via appropriate traction means, in particular ropes, whose articulation usually requires a reinforced ring section of the shell again on the mantle of the building.
Weist das Bauwerk eine Aussteifung in Form eines Speichenkranzes auf, dessen an einer Nabe angreifende, radiale Speichen am verstärkten Ringabschnitt des Mantels unter einer Vorspannung abgestützt sind, so eröffnet sich die Möglichkeit, den Ringkörper der Ausgleichsmasse an den Speichen des Speichenkranzes pendelbar aufzuhängen. Zu diesem Zweck kann der Ringkörper über allseits begrenzt verschwenkbar gelagerte Lenker an den Speichen des Speichenkranzes angelenkt werden. Diese allseits begrenzt verschwenkbare Lagerung der Lenker sowohl im Bereich der Speichen als auch im Bereich des Ringkörpers kann dadurch sichergestellt werden, dass die Lenker zwischen den Speichen des Speichenkranzes und dem Ringkörper einerseits um eine in Richtung der zugehörigen Speichenachse und um eine dazu senkrechte Achse verschwenkbar an den Speichen und anderseits um eine in Umfangsrichtung des Ringkörpers und um eine in radialer Richtung verlaufende Achse verschwenkbar am Ringkörper angelenkt sind. Durch diese Verschwenkbarkeit der Lenker um jeweils zwei zueinander senkrechte Achsen wird die zur Schwingungstilgung des Bauwerks jeweils erforderliche Ausgleichsschwingung des Ringkörpers der Ausgleichsmasse in Abhängigkeit von der Schwingungsanregung des Bauwerks ermöglicht. Does the building on a stiffener in the form of a spider ring, which are supported on a hub, radial spokes on the reinforced ring portion of the shell are supported under a bias, so it opens up the possibility of hanging the ring body of the balancing mass to the spokes of the spokes pendulum. For this purpose, the ring body over On all sides limited pivotally mounted handlebars are articulated to the spokes of the spokes. This on all sides limited pivotal mounting of the handlebar both in the area of the spokes and in the region of the annular body can be ensured that the link between the spokes of the spider and the ring body on the one hand in the direction of the associated spoke axis and about an axis perpendicular thereto the spokes and on the other hand are hinged to a circumferentially of the annular body and about an axis extending in the radial direction pivotally mounted on the annular body. By this pivotability of the handlebars to each two mutually perpendicular axes which is required for vibration damping of the structure respectively required compensating vibration of the annular body of the balancing mass as a function of the vibration excitation of the structure.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen In the drawing, the subject invention is shown, for example. Show it
Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer eines erfindungsgemäßen Aufwindkamins ausschnittsweise im Bereich des verstärkten Ringabschnitts des Kaminmantels in einem schematischen Axialschnitt,  1 shows a vibration damper of a chimney invention partially in the region of the reinforced ring portion of the chimney jacket in a schematic axial section,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem kleineren Maßstab, 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1 on a smaller scale,
Fig. 3 eine Ansicht auf die Innenseite des Ringkörpers der Ausgleichsmasse in Richtung III der Fig. 2, 3 is a view of the inside of the annular body of the balancing mass in the direction III of Fig. 2,
Fig.4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante eines erfindungsgemäßen Aufwindkamins,  4 shows a representation corresponding to FIG. 1 of a construction variant of a updraft chimney according to the invention, FIG.
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 und  Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4 and
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie Vl-Vl der Fig. 4.  6 is a section along the line Vl-Vl of Fig. 4th
Weg zur Ausführung der Erfindung Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 entnommen werden kann, ist der Aufwindkamin, von dem lediglich der Mantel 1 in einem Ausschnitt dargestellt ist, mit einem Schwingungsdämpfer 2 versehen, der eine pendelbar gelagerte Ausgleichsmasse in Form eines zum Mantel 1 konzentrischen Ringkörpers 3 aufweist. Dieser Ringkörper 3 setzt sich aus einzelnen Segmenten 4 zusammen, die mit Hilfe achsparalleler Achsen 5 miteinander gelenkig verbunden sind. An diesen Achsen 5 greifen vorzugsweise Zugmittel 6, beispielsweise Seile, an, über die der Ringkörper 3 der Ausgleichsmasse über den Umfang verteilt am Mantel 1 des Aufwindkamins aufgehängt ist. Der Fig. 1 ist in diesem Zusammenhang zu entnehmen, dass die Zugmittel 6 über Druckstangen 7, die durch Spannseile 8 gegenüber dem Mantel 1 abgespannt sind, in einem vorgegebenen radialen Abstand vom Mantel 1 geführt werden, die von der Länge der Zugmittel 6 und der Masse des Ringkörpers 3 abhängige Resonanzfrequenz der Ausgleichsmasse kann zur Anpassung an die Eigenfrequenz des Aufwindkamins im Bereich des Schwingungsdämpfers 2 über Federelemente 9 zusätzlich eingestellt werden, mit deren Hilfe der Ringkörper 3 radial am Mantel 1 abgestützt wird. Zur Aussteifung weist der Mantel 1 in diesem Bereich einen verstärkten Ringabschnitt 10 auf, der zugleich als äußerer Druckring für einen Speichenkranz dienen kann, dessen Speichen 1 1 an einer mittigen Nabe zugfest angreifen und über Zuganker 12, die den verstärkten Ringabschnitt 10 durchsetzen und auf der Ringaußenseite an einer Spanneinrichtung 13 abgestützt sind, unter Vorspannung gehalten werden. Way to carry out the invention As the embodiment according to FIGS. 1 to 3 can be seen, the updraft chimney, of which only the shell 1 is shown in a section, provided with a vibration damper 2, which has a pendulum mounted balancing mass in the form of a concentric to the shell 1 ring body third having. This annular body 3 is composed of individual segments 4, which are connected by means of axially parallel axes 5 hinged together. At these axes 5 preferably apply traction means 6, for example ropes, on, over which the ring body 3 of the balancing mass distributed over the circumference is suspended on the jacket 1 of the updraft chimney. Of Fig. 1 can be seen in this context that the traction means 6 via push rods 7, which are tensioned by tension cables 8 against the jacket 1, are guided at a predetermined radial distance from the shell 1, the length of the traction means 6 and the Mass of the annular body 3 dependent resonant frequency of the balancing mass can be adjusted to adapt to the natural frequency of the updraft chimney in the region of the vibration damper 2 via spring elements 9, with the help of the annular body 3 is supported radially on the jacket 1. To stiffen the sheath 1 in this area a reinforced ring portion 10, which can serve as an outer thrust ring for a spoked wreath at the same time attack the spokes 1 1 at a central hub tensile and tie rods 12, which enforce the reinforced ring section 10 and on the Ring outside are supported on a clamping device 13, are held under bias.
Zusätzlich zur radialen Abstützung des Ringkörpers 3 durch Federelemente 9 sind zwischen dem Ringkörper 3 und dem verstärkten Ringabschnitt 10 des Mantels 1 Dämpfungselemente 14, beispielsweise in Form von Dämpfungszylindern, vorgesehen. Der Ringkörper 3 der Ausgleichsmasse kann somit in Richtung der jeweiligen Schwingungen des Mantels 1 , zu diesen jedoch phasenversetzt, gedämpfte Ausgleichsschwingungen ausführen, die bei einer entsprechenden Abstimmung auf die jeweiligen Konstruktionsvoraussetzungen zu einer weitgehenden Tilgung der Mantelschwingungen führen. Die Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 bis 3 im Wesentlichen durch die Aufhängung der ringförmigen Ausgleichsmasse. Der Ringkörper 3 dieser Ausgleichsmasse ist nämlich auf den Speichen 1 1 des Speichenkranzes pendelbar gelagert, und zwar über Lenker 15, die um eine zum zugehörigen Zuganker 12 senkrechte Achse 16 auf einem Lagerkörper 17 schwenkbar gelagert sind, der selbst um eine zum zugehörigen Zuganker 12 koaxiale Achse 18 gedreht werden kann. In analoger Art ist der Lenker 15 über eine in Umfangsrichtung des Ringkörpers 3 verlaufende An- lenkachse 19 auf einem Lagerkörper 20 drehbar gelagert, der um eine dazu senkrechte Achse 21 schwenkbar am Ringkörper 3 gelagert ist. Die Achse 21 ist dabei vorzugsweise in einer Lagergabel 22 gehalten, an der die Achse 5 zwischen den Segmenten 4 des Ringkörpers angreift, wie dies insbesondere den Fig. 4 und 5 entnommen werden kann. In addition to the radial support of the annular body 3 by spring elements 9 damping elements 14, for example in the form of damping cylinders, are provided between the annular body 3 and the reinforced ring portion 10 of the shell 1. The annular body 3 of the balancing mass can thus perform in the direction of the respective vibrations of the shell 1, but to these out of phase, damped compensating vibrations, which lead to a substantial vote on the respective design conditions to a substantial eradication of the cladding vibrations. The embodiment according to FIGS. 4 to 6 differs from that according to FIGS. 1 to 3 essentially by the suspension of the annular balancing mass. The ring body 3 of this balancing mass is in fact mounted on the spokes 1 1 of the spider pendulum, via handlebar 15, which are pivotally mounted about an associated tie rod 12 axis 16 on a bearing body 17, which is itself coaxial to a corresponding tie rod 12 Axis 18 can be turned. In an analogous manner, the handlebar 15 is rotatably mounted on a bearing body 20 via a pivot axis 19 which runs in the circumferential direction of the ring body 3 and is mounted pivotably on the ring body 3 about an axis 21 perpendicular thereto. The axis 21 is preferably held in a bearing fork 22, on which the axis 5 acts between the segments 4 of the ring body, as can be seen in particular Figs. 4 and 5.
Aufgrund der dadurch ermöglichten, allseits begrenzt verschwenkbaren Anlen- kung der Lenker 15 einerseits an den Zugankern 12 der Speichen 1 1 und anderseits an den Segmenten 4 des Ringkörpers 3 wird wiederum eine richtungsunabhängig pendelbare Lagerung der Ausgleichsmasse gewährleistet, um im Bedarfsfall eine wirksame Schwingungstilgung sicherzustellen. Die Ausgleichsschwingungen der Ausgleichsmasse können entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 über Dämpfungselemente 14 gedämpft werden. Due to the thus made possible on all sides limited pivotal articulation of the handlebars 15 on the one hand to the tie rods 12 of the spokes 1 1 and on the other hand to the segments 4 of the ring body 3 again a direction independent pendulum mounting of the balancing mass is ensured to ensure effective vibration damping if necessary. The equalizing vibrations of the balancing mass can be attenuated according to the embodiment of FIGS. 1 to 4 via damping elements 14.
Zur Anpassung der Dämpfung der Ausgleichsschwingungen zwischen dem Mantel 1 und dem Ringkörper 3 der Ausgleichsmasse an die jeweiligen Schwingungsverhältnisse kann das Dämpfungsverhalten der Dämpfungselemente 14 in Abhängigkeit von vorgegebenen Steuerprogrammen geregelt werden. Zu diesem Zweck kann gemäß der Fig. 5 das Schwingungsverhalten des Mantels 1 und des Ringkörpers 3 über Beschleunigungsgeber 23 erfasst und an eine Steuereinrichtung 24 weitergegeben werden, die die Stelltriebe entsprechender Drosselventile 25 für die als Dämpfungszylinder ausgebildeten Dämpfungselemente 14 in Abhängigkeit von den jeweiligen Vorgaben ansteu- ert. Da unter Umständen aufgrund zu erwartender Temperaturschwankungen mit erheblichen Änderungen der Viskosität des Hydraulikmittels der Dämpfungszylinder gerechnet werden muss, kann zur Berücksichtigung solcher temperaturabhängiger Viskositätsschwankungen die Temperatur des Hydraulikmittels beispielsweise über einen Temperaturfühler 26 in einem Ausgleichsbehälter 27 für das Hydraulikmittel gemessen und an die Steuereinrichtung 24 weitergeleitet werden, um die Drosselventile 25 in Abhängigkeit auch von der jeweiligen Viskosität des Hydraulikmittels anzusteuern. To adapt the damping of the compensating vibrations between the casing 1 and the annular body 3 of the balancing mass to the respective vibration conditions, the damping behavior of the damping elements 14 can be regulated in dependence on predetermined control programs. For this purpose, according to FIG. 5, the vibration behavior of the shell 1 and of the annular body 3 can be detected by acceleration sensors 23 and transmitted to a control device 24, which controls the actuating drives of corresponding throttle valves 25 for the damping elements 14 designed as damping cylinders as a function of the respective specifications - As may be expected due to expected temperature fluctuations with significant changes in the viscosity of the hydraulic fluid damping cylinder, the temperature of the hydraulic fluid can be measured for example via a temperature sensor 26 in a reservoir 27 for the hydraulic fluid and to the control device 24 to account for such temperature-dependent viscosity fluctuations be forwarded to control the throttle valves 25 in dependence also on the respective viscosity of the hydraulic medium.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Aufwindkamins beschränkt, sondern lässt sich bei allen turmartigen Bauwerken einsetzen, die einen zentralen Hohlraum bilden. Der Mantel dieses Bauwerks muss dabei keineswegs durch eine Außenmauer gebildet werden. Entscheidend ist, dass zumindest ein zentraler Schacht vorhanden ist, der eine Ausgleichsmasse in Form eines Ringkörpers aufnehmen kann. The invention is of course not limited to the illustrated embodiment of a water chimney, but can be used in all tower-like structures that form a central cavity. The mantle of this structure must by no means be formed by an outer wall. It is crucial that at least one central shaft is present, which can accommodate a balancing mass in the form of a ring body.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1 . Turmartiges, hohles Bauwerk, insbesondere Aufwindkamin, mit einem Mantel (1 ) und mit wenigstens einem Schwingungsdämpfer (2), der eine innerhalb des Mantels (1 ) pendelbar gelagerte, über radiale Dämpfungselemente (14) am Mantel (1 ) abgestützte Ausgleichsmasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse in Form eines zum Mantel (1 ) konzentrischen Ringkörpers (3) ausgebildet ist und dass sich die radialen Dämpfungselemente (14) an einem verstärkten Ringabschnitt (10) des Mantels (1 ) abstützen. 1 . Tower-like, hollow structure, in particular Aufwindkamin, with a jacket (1) and with at least one vibration damper (2), which has a within the shell (1) pendulum-mounted, via radial damping elements (14) on the jacket (1) supported balance mass, characterized characterized in that the balancing mass is in the form of a jacket (1) concentric ring body (3) and that the radial damping elements (14) on a reinforced annular portion (10) of the jacket (1) are supported.
2. Turmartiges, hohles Bauwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (3) aus einzelnen Segmenten (4) zusammengesetzt ist. 2. Tower-like, hollow structure according to claim 1, characterized in that the annular body (3) of individual segments (4) is composed.
3. Turmartiges, hohles Bauwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (4) des Ringkörpers (3) miteinander gelenkig verbunden sind. 3. tower-like, hollow structure according to claim 2, characterized in that the segments (4) of the annular body (3) are hinged together.
4. Turmartiges, hohles Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verstärkte Ringabschnitt (10) des Mantels (1 ) eine Aussteifung in Form eines Speichenkranzes trägt, dessen an einer Nabe angreifende, radiale Speichen (1 1 ) am verstärkten Ringabschnitt (10) des Mantels (1 ) unter einer Vorspannung abgestützt sind. 4. tower-like, hollow structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reinforced ring portion (10) of the shell (1) carries a stiffener in the form of a spider wreath, which acts on a hub, radial spokes (1 1) on reinforced ring portion (10) of the jacket (1) are supported under a bias voltage.
5. Turmartiges, hohles Bauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (3) der Ausgleichsmasse an den Speichen (1 1 ) des Speichenkranzes pendelbar aufgehängt ist. 5. tower-like, hollow structure according to claim 4, characterized in that the annular body (3) of the balancing mass to the spokes (1 1) of the spider is pendulously suspended.
6. Turmartiges, hohles Bauwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (3) über allseits begrenzt verschwenkbar gelagerte Lenker (15) an den Speichen (1 1 ) des Speichenkranzes angelenkt ist. 6. tower-like, hollow structure according to claim 5, characterized in that the annular body (3) on all sides limited pivotally mounted arm (15) is articulated to the spokes (1 1) of the spoked wreath.
7. Turmartiges, hohles Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker (15) zwischen den Speichen (1 1 ) des Speichenkranzes und dem Ringkörper (3) einerseits um eine in Richtung der zugehörigen Speicherachse und um eine dazu senkrechte Achse (16, 18) verschwenkbar an den Speichen (1 1 ) und anderseits um eine in Umfangsrichtung des Ringkörpers (3) und um eine in radialer Richtung verlaufende Achse (19, 21 ) verschwenkbar am Ringkörper (3) angelenkt sind. 7. tower-like, hollow structure according to claim 6, characterized in that the link (15) between the spokes (1 1) of the spider and the annular body (3) on the one hand in the direction of the associated memory axis and about an axis perpendicular thereto (16 , 18) are pivoted on the spokes (1 1) and on the other hand about a in the circumferential direction of the annular body (3) and about a radially extending axis (19, 21) pivotally mounted on the annular body (3) are hinged.
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