WO2012152446A1 - Turmdrehkran - Google Patents

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WO2012152446A1
WO2012152446A1 PCT/EP2012/002029 EP2012002029W WO2012152446A1 WO 2012152446 A1 WO2012152446 A1 WO 2012152446A1 EP 2012002029 W EP2012002029 W EP 2012002029W WO 2012152446 A1 WO2012152446 A1 WO 2012152446A1
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tower
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tower crane
crane according
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PCT/EP2012/002029
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Thomas Herse
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Liebherr-Werk Biberach Gmbh
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    • B66C23/283—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail constructed to operate at successively higher levels with frameworks composed of assembled elements
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    • B66C23/60—Derricks

Definitions

  • the present invention relates to a tower crane with a tower of at least one tower element, in particular at least one lattice piece and a building guy with at least one guy rod for horizontal anchoring of the tower to a building.
  • the height of the tower can be increased by the use of additional tower elements.
  • tower cranes have a maximum freestanding hook height. If this is exceeded, the tower crane must be secured by a horizontal anchorage to the building to be built. As a result, the maximum achievable hook height can be significantly increased.
  • Object of the present invention is therefore to provide a tower crane with a building guy available, which is faster mountable.
  • the tower crane according to the invention comprises a tower of at least one tower element, in particular a lattice piece, and a building guy with at least one guy rod for horizontal anchoring of the tower on a building.
  • the at least one anchoring rod of the building strut can be fastened or fastened to an attachment point of the tower element.
  • the use of a surrounding frame to be mounted separately is thus dispensed with, in that the at least one tie-down rod is connected directly to the fastening point integrated into the tower element.
  • the tie rod must not be a single rod, but can bsp. also be designed as a framework.
  • the tower crane according to the present invention can be used in particular in such structures, which have only a short construction time and in particular grow very quickly in height, so that the effort for horizontal anchoring of the tower crane has considerable influence on the entire construction period.
  • the tower crane according to the invention can be used particularly advantageously in the assembly of wind turbines.
  • the inventive Permitted building bracing thus allows a particularly economical use of the tower crane, as the at least one provided directly on the tower element attachment point for the building guy allows a much faster support of the tower crane on the mast of the wind turbine.
  • the tower crane according to the invention can likewise be used in conventional buildings.
  • the tower of the tower crane according to the invention advantageously consists of a plurality of tower elements, which are stacked in the vertical direction and connected to each other, in particular bolted.
  • the tower elements are lattice pieces.
  • Such grating pieces represent a welded construction, usually four corner handles are connected to each other via cross braces.
  • the corner posts usually have connecting arrangements in their end areas for connection to the lattice pieces arranged underneath or above.
  • the attachment point for direct articulation of the tie rod is now firmly connected to the welded construction of the lattice piece, in particular welded thereto.
  • the attachment point may be provided on a side surface or in the interior of the tower element. Different arrangements with one or more attachment points are conceivable.
  • At least two guy rods can be provided, which connect the tower element with the building.
  • the two guy rods are attachable to a common attachment point so that they extend to different attachment points with the structure. This results in a force triangle, which holds the attachment point of the tower element in a defined position relative to the building.
  • the connection of the guy rod or the guy rods with the attachment points on the building can be done according to the invention via a bolt connection. However, other types of connection are conceivable.
  • connection of the guy rod or guy rods with the at least one attachment point of the tower element can also be done via a bolt connection.
  • other types of connection are conceivable.
  • the guy rod can also be firmly connected to the attachment point.
  • the attachment point can be arranged centrally with respect to a side width of the tower element and / or the base surface of the tower element.
  • the bracing with the structure in the region of the tower element can take place via only two bracing rods.
  • the bracing rods then run from the attachment point in the form of a triangle to attachment points on the building.
  • the tower element is a lattice piece, wherein the attachment point is provided by a arranged in the interior of the lattice piece in the vertical direction extending strut available.
  • it may be a tubular element with a circular cross-section.
  • such a strut extending in the vertical direction may be arranged between two struts extending in the horizontal direction.
  • the struts running in a horizontal direction can either be directly with the corner staircase. len and thus diagonally.
  • the struts running in the horizontal direction are connected to the corner posts of the lattice piece via horizontal struts extending in the side surfaces.
  • the guy rods are rotatably connected to the attachment point about a vertical axis of rotation.
  • the guy rods may surround the vertical strut described in more detail above and be mounted pivotably about this. As a result, no pivoting moments of the crane are transferred more to the building guy.
  • the bracing rods can be made in several parts, so that a joint-forming element is fixedly arranged on the tower element, and a second, the connection to the building fabricating element is detachably connected to this.
  • the connection of the two elements takes place inside the tower element.
  • the present invention comprises a tower crane with a tower comprising at least one tower element, in particular a lattice piece, a jib rotatably mounted on the tower, and a building guy with at least one guy arrangement for horizontal anchoring of the tower to a building. It is provided that the guy arrangement allows a torsional movement of the tower relative to the building. As a result, torsional moments are no longer transferred to the building.
  • connection between the guy arrangement and the tower allows a rotational movement of the tower about a vertical axis.
  • the tower crane is designed as described above with respect to the first aspect of the present invention.
  • the guy arrangement here comprises a tie rod, which is fastened to an attachment point of the tower element, in particular hinged.
  • the guy arrangement could also be displaceably guided on an attachment curve, which is connected to the tower element.
  • At least two attachment points may be provided on the tower member.
  • these can be arranged on a side surface of the tower element.
  • At least one of these attachment points at least two guy rods are fastened so that they extend to different attachment points with the building at least.
  • at least one tie-down rod may be fastened to the other fastening point in such a way that it extends to one of the two fastening points with the building or to a third fastening point with the building. This also results in a stable bracing.
  • exactly three guy rods are used in this type of bracing.
  • the attachment points arranged on a side face of the tower element can be arranged on a transverse strut of a tower element designed as a lattice piece. In particular, these can be points of reference.
  • the height of the tower crane according to the invention can be increased by the installation of additional tower elements during the construction of a building to adapt the crane to the growing height of the building.
  • this is a climbing crane, ie a crane, which has a device for inserting further tower elements, so that the tower crane does not have to be dismantled and rebuilt for this purpose.
  • the tower of a tower crane according to the invention advantageously consists of a plurality of vertically interconnected tower elements, as already described above.
  • at least one tower element is anchored via its at least one attachment point to a building.
  • the tower crane is anchored to the building, as already described above.
  • the tower crane in this case has a plurality of tower elements, which each have attachment points, via which they are anchored to the structure as described above.
  • the tower may have at least one tower element not connected to the building.
  • tower elements which are supported in the horizontal direction, and tower elements, which are not supported, can also alternate.
  • a non-supported tower element in particular a tower element can be used, which has no attachment points for a horizontal support.
  • the tower of a tower crane according to the invention can thus be constructed from conventional tower elements and tower elements according to the invention.
  • the present invention further comprises a tower element, in particular a lattice piece, for a tower crane, as described above.
  • the tower element in this case has an attachment point to which at least one guy rod of a building guy is directly attachable.
  • the tower element is constructed as described above.
  • the present invention further includes a building, in particular a wind turbine, with a tower crane, as described above.
  • a tower crane there is the tower crane via at least one tie rod, which extends from a point of attachment of a tower element to a point of attachment to the building, anchored to this.
  • the horizontal anchoring of the tower of the tower crane is carried out as already described above.
  • the present invention further includes the use of a tower crane as described above for constructing a structure.
  • the use of the tower crane of the invention relates to the construction of a wind turbine.
  • the tower crane according to the invention is a top rotator, d. H. a crane in which the rotatable boom can be turned over a slewing gear at the top of the tower.
  • the tower crane is a trolley crane or a jib crane.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the present invention in a horizontal sectional view
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a second exemplary embodiment of a tower crane according to the invention in a horizontal sectional view
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a tower crane according to the invention in a perspective view
  • Figure 4 the embodiment shown in Figure 3 in a perspective
  • FIG. 5 is a schematic representation of another embodiment of the present invention in a horizontal sectional view.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a tower crane according to the invention in a horizontal sectional view.
  • the tower element 10 of the tower crane via which the horizontal anchoring of the tower takes place on a structure 20, is symbolically represented with four corner posts 3, which corresponds to the preferred embodiment of the tower element as a lattice piece.
  • the tower element 10 is connected via two guy rods 2 to the structure 20, whereby also here the typical shape of a mast of a wind turbine is shown symbolically for the structure 20.
  • the guy rods 2 run directly from an attachment point 1 of the tower element 10 to attachment points 4 on the building.
  • the attachment point 1 is arranged in the interior of the tower element, and in the middle of this, in particular, is arranged in the width direction with respect to the side facing the structure.
  • the attachment point is also arranged centrally with respect to the base of the tower element, d. H. at the same distance from the four corner stems 3. Due to the symmetrical or central arrangement of the attachment point only two guy rods 2 are necessary to the building. This means a reduction of the guy rods over the prior art. As a result, the assembly effort can be further minimized.
  • FIG. 2 shows an alternative arrangement of the guy points on the tower element.
  • two guying points are provided, which can be arranged for example on the side facing the building of the tower element.
  • at least three guy rods 2 are used, with two guy rods extending from the first attachment point to the tower element to different attachment points 4 on the structure 20. From the second attachment point 1 on the tower element then extends another tie rod 2 to one of the two already used attachment points 4 with the structure 20. This results in two force triangles, whereby the tower element is also determined in terms of pivotal movements of the building.
  • FIG. 3 a third embodiment of the present invention is shown, which corresponds to the first embodiment with regard to the arrangement of the attachment points and guying rods.
  • the tower element designed as a lattice piece is shown with the attachment point for the direct attachment of at least one tie-down rod.
  • the lattice piece has four corner handles 3, which are connected to one another via transverse struts 7 and 8 in the horizontal direction. Furthermore, diagonal struts 9 are provided to increase the stability.
  • the end portions of the corner posts 3 have connecting elements 11 and 12 for connection to further tower elements.
  • the connecting elements 11 can be inserted into connection receptacles on an underlying tower element and bolted there. In the same way can be inserted into the connection receptacles 12 on the other side of the tower element connecting elements of another tower element and bolted there.
  • the attachment point with the guy rods is now provided via a longitudinal strut 5 running in the vertical direction, ie parallel to the corner posts. This is arranged centrally with respect to the base formed by the corner stems of the tower element.
  • the longitudinal strut 5 runs between two transverse struts 6, which in turn are arranged on transverse elements arranged between the corner struts.
  • striving 7 are attached.
  • it may be a welded construction.
  • the two guy rods 2 are attached to the longitudinal strut 5, so that the longitudinal strut provides an attachment point 1 available.
  • two guy rods 2 are provided.
  • the guy rods 2 are rotatably connected to the longitudinal strut 5, so that pivoting moments of the tower element are not transmitted to the guy rods 2.
  • the guy rods 2 have in their connection region with the strut 5 while two spaced apart in the vertical direction horizontally extending tabs, which embrace the strut 5.
  • the bracing rods 2 are designed in several parts, so that a joint-forming element is fixedly arranged at the attachment point 1, and a second, the connection to the building manufacturing element is detachably connected to this.
  • the connection of the two elements takes place inside the tower element.
  • the attachment points of the guy rods with the structure 20 are advantageously carried out as Verbolzonne.
  • Fig. 5 now shows an embodiment of another aspect of the present invention.
  • the tower element 10 is connected via a bracing 30 so with the structure 20 that no torsional forces are transmitted from the tower to the building.
  • the guy arrangement 30 has guide elements 13 with which it is displaceably mounted on a guide cam 15.
  • the leaders Curve 13 is shaped so that the tower can rotate around its center.
  • guide elements rollers are provided in the embodiment.
  • the bracing arrangement has, in addition to bracing rods 2, a stiffening arrangement 14, by which the bracing rods are interconnected.
  • the guide curve 15 is formed in the embodiment as a separate element, which is mounted on a side surface of the tower element 10 and protrudes from this. The connection therefore does not take place directly in this embodiment, unlike according to the first aspect of the present invention with an attachment point of the tower element.
  • the tower element according to the invention is used in particular in tower cranes, which grow with the building to be built by further tower elements are inserted.
  • the support via the building guy according to the invention can then take place, for example, at regular intervals by the use of a suitably equipped tower element.
  • tower elements without corresponding attachment points can be used between tower elements according to the invention, of course, if the support should not be made at each tower element.
  • the tower cranes according to the invention can be used particularly advantageously in particular in the assembly of wind turbines, since in these inventively achieved reduction of assembly time for the crane or the horizontal Gebäeabeabschreib leads to a significant reduction in assembly time for the wind turbine and thus to a significant cost reduction ,
  • the tower crane according to the invention can also be used in the construction of conventional buildings.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turmdrehkran mit einem Turm aus mindestens einem Turmelement (10), insbesondere Gitterstück, und einer Bauwerkabspannung mit mindestens einer Abspannstange (2) zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk (20), wobei die mindestens eine Abspannstange der Bauwerkabspannung an einem Befestigungspunkt (1) des Turmelementes befestigt oder befestigbar ist.

Description

Turmdrehkran
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turmdrehkran mit einem Turm aus mindestens einem Turmelement, insbesondere mindestens einem Gitterstück und einer Bauwerkabspannung mit mindestens einer Abspannstange zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk.
Bei Turmdrehkranen, bei welchen der Turm aus einem oder mehreren Turmelementen besteht, welche in vertikaler Richtung miteinander verbunden werden, kann die Höhe des Turms durch den Einsatz weiterer Turmelemente vergrößert werden. Allerdings haben Turmdrehkrane eine maximale freistehende Hakenhöhe. Wird diese überschritten, muss der Turmdrehkran durch eine horizontale Verankerung an den zu errichtenden Bauwerk befestigt werden. Hierdurch kann die maximale erreichbare Hakenhöhe deutlich vergrößert werden.
Insbesondere ist es bei solchen Turmdrehkranen möglich, durch den Einbau weiterer Turmelemente den Turmdrehkran mit dem Bauwerk wachsen zu lassen, wobei die Stabilität des Turmdrehkrans durch eine oder mehrere Bauwerksabspannungen gewährleistet wird. Als Bauwerksabspannung wird gemäß dem Stand der Technik ein separat zu montierender Rahmen eingesetzt, welcher nachträglich um das Turmelement montiert und dann über Abspannstangen mit dem Bauwerk verbunden wird. Diese Lösung ist beispielsweise aus der Druckschrift US 3,366,251 bekannt. Die Montage bekannter Turmdrehkrane mit einer Bauwerksabspannung ist damit relativ komplex und zeitaufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Turmdrehkran mit einer Bauwerksabspannung zur Verfügung zu stellen, welche schneller montierbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Turmdrehkran gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Turmdrehkran weist einen Turm aus mindestens einem Turmelement, insbesondere einem Gitterstück, und eine Bauwerksabspannung mit mindestens einer Abspannstange zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk auf. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die mindestens eine Abspannstange der Bauwerksabspannung an einem Befestigungspunkt des Turmelementes befestigt oder befestigbar ist. Erfindungsgemäß wird so auf den Einsatz eines separat zu montierenden Umfassungsrahmens verzichtet, indem die mindestens eine Abspannstange direkt mit dem in das Turmelement integrierten Befestigungspunkt verbunden wird. Hierdurch vermindert sich der Montageaufwand erheblich. Die Abspannstange muss dabei keine einzelne Stange sein, sondern kann bsp. auch als Fachwerk ausgeführt sein.
Der Turmdrehkran gemäß der vorliegenden Erfindung kann dabei insbesondere auch bei solchen Bauwerken zum Einsatz kommen, welche nur eine kurze Bauzeit aufweisen und insbesondere sehr schnell in die Höhe wachsen, so dass der Aufwand zur horizontalen Verankerung des Turmdrehkrans erheblichen Einfluss auf die gesamte Bauzeit hat.
Insbesondere kann der erfindungsgemäße Turmdrehkran dabei besonders vorteilhaft bei der Montage von Windkraftanlagen eingesetzt werden. Die erfindungsge- mäße Bauwerksabspannung erlaubt so einen besonders wirtschaftlichen Einsatz des Turmdrehkrans, da der mindestens eine direkt am Turmelement vorgesehene Befestigungspunkt für die Bauwerksabspannung eine erheblich schnellere AbStützung des Turmdrehkrans am Mast der Windkraftanlage erlaubt. Der erfindungsge- mäße Turmdrehkran kann aber selbstverständlich ebenfalls bei konventionellen Gebäuden eingesetzt werden.
Der Turm des erfindungsgemäßen Turmdrehkrans besteht dabei vorteilhafterweise aus einer Mehrzahl von Turmelementen, welche in vertikaler Richtung aufeinander- gesetzt und miteinander verbunden werden, insbesondere verbolzt. Insbesondere handelt es sich bei den Turmelementen dabei um Gitterstücke.
Solche Gitterstücke stellen dabei eine Schweißkonstruktion dar, wobei üblicherweise vier Eckstiele über Querstreben miteinander verbunden sind. Die Eckstiele weisen dabei in ihren Endbereichen üblicherweise Verbindungsanordnungen zur Verbindung mit den darunter oder darüber angeordneten Gitterstücken auf. Vorteilhafterweise ist nun der Befestigungspunkt zur direkten Anlenkung der Abspannstange fest mit der Schweißkonstruktion des Gitterstücks verbunden, insbesondere mit dieser verschweißt.
Erfindungsgemäß kann der Befestigungspunkt an einer Seitenfläche oder im Inneren des Turmelementes vorgesehen sein. Dabei sind unterschiedliche Anordnungen mit einem oder mehreren Befestigungspunkten denkbar.
In weiterhin vorteilhafter Weise können mindestens zwei Abspannstangen vorgesehen sein, welche das Turmelement mit dem Bauwerk verbinden. Vorteilhafterweise sind die zwei Abspannstangen dabei an einem gemeinsamen Befestigungspunkt so befestigbar, dass sie zu unterschiedlichen Befestigungspunkten mit dem Bauwerk verlaufen. Hierdurch ergibt sich ein Kraftdreieck, welches den Befestigungspunkt des Turmelementes in einer definierten Position relativ zum Bauwerk hält. Die Verbindung der Abspannstange bzw. der Abspannstangen mit den Befestigungspunkten am Bauwerk kann erfindungsgemäß über eine Bolzenverbindung erfolgen. Es sind jedoch auch andere Verbindungsarten denkbar.
Die Verbindung der Abspannstange oder Abspannstangen mit dem mindestens einen Befestigungspunkt des Turmelementes kann ebenfalls über eine Bolzenverbindung erfolgen. Es sind jedoch auch andere Verbindungsarten denkbar. Weiterhin kann die Abspannstange auch fest mit dem Befestigungspunkt verbunden sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der Befestigungspunkt in Bezug auf eine Seitenbreite des Turmelementes und/oder die Grundfläche des Turmelementes mittig angeordnet sein. Durch eine solche symmetrische Anordnung werden die Schwenkmomente des Krans, welche über die Abspannstangen zum Bauwerk übertragen werden, minimiert. Hierdurch reduziert sich auch die Belastung für das Bauwerk im Bereich der Abspannstelle. Dies kann ebenfalls zu einer Kosteneinsparung gebäudeseitig führen.
Ist der Befestigungspunkt im Inneren des Turmelementes vorgesehen, und/oder im Bezug auf die Seitenbreite oder die Grundfläche des Turmelementes mittig angeordnet, kann die Abspannung mit dem Bauwerk im Bereich des Turmelementes über nur zwei Abspannstangen erfolgen. Die Abspannstangen verlaufen dann von dem Befestigungspunkt in Form eines Dreiecks zu Befestigungspunkten am Bauwerk.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Turmelement um ein Gitterstück, wobei der Befestigungspunkt durch eine im Inneren des Gitterstücks angeordnete in vertikaler Richtung verlaufende Strebe zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere kann es sich dabei um ein Rohrelement mit kreisförmigem Querschnitt handeln.
Insbesondere kann eine solche in vertikaler Richtung verlaufende Strebe zwischen zwei in horizontaler Richtung verlaufenden Streben angeordnet sein. Die in horizontaler Richtung verlaufenden Streben können dabei entweder direkt mit den Eckstie- len in Verbindung stehen und damit diagonal verlaufen. Vorteilhafterweise stehen die in horizontaler Richtung verlaufenden Streben jedoch über in den Seitenflächen verlaufende horizontale Streben mit den Eckstielen des Gitterstücks in Verbindung.
In weiterhin vorteilhafter Weise sind die Abspannstangen um eine vertikale Drehachse drehbar mit dem Befestigungspunkt verbunden. Insbesondere können die Abspannstangen dabei die oben näher beschriebene vertikale Strebe umgreifen und um diese schwenkbar gelagert sein. Hierdurch werden überhaupt keine Schwenkmomente des Krans mehr auf die Bauwerksabspannung übertragen.
Die Abspannstangen können dabei mehrteilig ausgeführt sein, so dass ein das Gelenk bildendes Element fest am Turmelement angeordnet ist, und ein zweites, die Verbindung zum Bauwerk herstellendes Element lösbar mit diesem verbindbar ist. Vorteilhaftweise erfolgt die Verbindung der beiden Elemente dabei im Inneren des Turmelementes.
Die Entkopplung des Kranes und des Gebäudes im Hinblick auf Torsionsmomente des Krans ist dabei auch unabhängig von der vorher beschriebenen Verwendung eines am Turmelement angeordneten Befestigungspunktes von Vorteil und Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung umfasst dabei einen Turmdrehkran mit einem Turm aus mindestens einem Turmelement, insbesondere Gitterstück, einem auf dem Turm drehbar angeordneten Ausleger und einer Bauwerkabspannung mit mindestens einer Abspannanordnung zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk. Dabei ist vorgesehen, dass die Abspannanordnung eine Torsionsbewegung des Turmes gegenüber dem Gebäude erlaubt. Hierdurch werden Torsionsmomente nicht mehr auf das Gebäude übertragen.
Vorteilhafterweise erlaubt dabei die Verbindung zwischen der Abspannanordnung und dem Turm eine Drehbewegung des Turmes um eine vertikale Achse. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Turmdrehkran dabei so ausgeführt, wie dies oben im Hinblick auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde. Insbesondere umfasst die Abspannanordnung dabei eine Abspannstange, welche an einem Befestigungspunkt des Turmelements befestigt ist, insbesondere gelenkig befestigt.
Alternativ könnte die Abspannanordnung auch an einer Befestigungskurve, welche mit dem Turmelement in Verbindung steht, verschieblich geführt sein.
Alternativ zu einer Anordnung mit nur einem Befestigungspunkt und zwei Abspannstangen können auch mindestens zwei Befestigungspunkte am Turmelement vorgesehen sein. Insbesondere können diese an einer Seitenfläche des Turmelementes angeordnet sein.
Dabei kann vorgesehen, dass an mindestens einem dieser Befestigungspunkte mindestens zwei Abspannstangen so befestigbar sind, dass sie zu unterschiedlichen Befestigungspunkten mit dem Bauwerk verlaufen. Weiterhin kann an dem anderen Befestigungspunkt mindestens eine Abspannstange so befestigbar sein, dass sie zu einem der beiden Befestigungspunkte mit dem Bauwerk oder zu einem dritten Befestigungspunkt mit dem Bauwerk verläuft. Auch hierdurch ergibt sich eine stabile Abspannung. Vorteilhafterweise werden bei dieser Art der Abspannung genau drei Abspannstangen eingesetzt.
Insbesondere können die an einer Seitenfläche des Turmelementes angeordneten Befestigungspunkte dabei an einer Querstrebe eines als Gitterstück ausgeführten Turmelementes angeordnet sein. Insbesondere kann es sich dabei um Verbol- zungspunkte handeln.
Vorteilhafterweise kann die Höhe des erfindungsgemäßen Turmdrehkrans durch den Einbau weiterer Turmelemente während des Baus eines Bauwerks vergrößert werden, um den Kran an die wachsende Höhe des Bauwerks anzupassen. In vorteilhafter Weise handelt es sich dabei um einen Kletterkran, d. h. um einen Kran, welcher eine Vorrichtung zum Einsetzen weiterer Turmelemente aufweist, so dass der Turmdrehkran hierfür nicht ab- und wieder aufgebaut werden muss.
Der Turm eines erfindungsgemäßen Turmdrehkrans besteht vorteilhafterweise aus einer Mehrzahl von in vertikaler Richtung miteinander verbundenen Turmelementen, wie dies bereits oben beschrieben wurde. Vorteilhafterweise ist dabei mindestens ein Turmelement über seinen mindestens einen Befestigungspunkt an einem Bauwerk verankert. Vorteilhafterweise ist der Turmdrehkran dabei so an dem Bauwerk verankert, wie dies bereits oben beschrieben wurde. In vorteilhafter Weise weist der Turmdrehkran dabei eine Mehrzahl von Turmelementen auf, welche jeweils Befestigungspunkte aufweisen, über welche sie wie oben beschrieben an dem Bauwerk verankert sind.
Weiterhin kann der Turm mindestens ein nicht mit dem Bauwerk verbundenes Turmelement aufweisen. Insbesondere können dabei auch Turmelemente, welche in horizontaler Richtung abgestützt sind, und Turmelemente, welche nicht abgestützt sind, abwechseln. Für ein nicht abgestütztes Turmelement kann dabei insbesondere ein Turmelement eingesetzt werden, welches keine Befestigungspunkte für eine horizontale Abstützung aufweist. Der Turm eines erfindungsgemäßen Turmdrehkrans kann damit aus konventionellen Turmelementen und erfindungsgemäßen Turmelementen aufgebaut sein.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Turmelement, insbesondere ein Gitterstück, für einen Turmdrehkran, wie er oben beschrieben wurde. Insbesondere weist das Turmelement dabei einen Befestigungspunkt auf, an welchem mindestens eine Abspannstange einer Bauwerksabspannung direkt befestigbar ist. Vorteilhafterweise ist das Turmelement dabei so aufgebaut, wie dies oben beschrieben wurde.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Bauwerk, insbesondere eine Windkraftanlage, mit einem Turmdrehkran, wie er oben beschrieben wurde. Dabei ist der Turmdrehkran über mindestens eine Abspannstange, welche von einem Befestigungspunkt eines Turmelementes zu einem Befestigungspunkt am Bauwerk verläuft, an diesem verankert. Insbesondere ist die horizontale Verankerung des Turms des Turmdrehkrans dabei so ausgeführt, wie dies oben bereits beschrieben wurde.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung eines Turmdrehkrans, wie er oben beschrieben wurde, zur Errichtung eines Bauwerks. Insbesondere betrifft die Verwendung des erfindungsgemäßen Turmdrehkrans dabei die Errichtung einer Windkraftanlage.
Bei dem erfindungsgemäßen Turmdrehkran handelt es sich um einen Obendreher, d. h. um einen Kran, bei welchem der drehbare Ausleger über ein Drehwerk am oberen Ende des Turmes gedreht werden kann. Insbesondere handelt es sich bei dem Turmdrehkran dabei um einen Laufkatzenkran oder ein Nadelauslegerkran.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in einer horizontalen Schnittansicht,
Figur 2: eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turmdrehkrans in einer horizontalen Schnittansicht,
Figur 3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Turmdrehkrans in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 4: das in Figur 3 gezeigte Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen
Seitenansicht und Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in einer horizontalen Schnittansicht.
Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turmdrehkrans in einer horizontalen Schnittansicht. Das Turmelement 10 des Turmdrehkrans, über welches die horizontale Verankerung des Turms an einem Bauwerk 20 erfolgt, ist dabei symbolisch mit vier Eckstielen 3 dargestellt, was der bevorzugten Ausführung des Turmelementes als Gitterstück entspricht.
Das Turmelement 10 ist über zwei Abspannstangen 2 mit dem Bauwerk 20 verbunden, wobei auch hier die typische Form eines Mastes einer Windkraftanlage symbolisch für das Bauwerk 20 dargestellt ist. Die Abspannstangen 2 verlaufen dabei direkt von einem Befestigungspunkt 1 des Turmelements 10 zu Befestigungspunkten 4 am Bauwerk.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungspunkt 1 dabei im Inneren des Turmelementes angeordnet und dabei insbesondere in Breitenrichtung mittig in Bezug auf die dem Bauwerk zugewandte Seite angeordnet. Besonders vorteilhaft ist der Befestigungspunkt auch im Bezug auf die Grundfläche des Turmelementes mittig angeordnet, d. h. in gleichem Abstand zu den vier Eckstielen 3. Durch die symmetrische bzw. mittige Anordnung des Befestigungspunktes sind nur zwei Abspannstangen 2 zu dem Bauwerk nötig. Dies bedeutet eine Reduzierung der Abspannstangen gegenüber dem Stand der Technik. Hierdurch kann der Montageaufwand weiter minimiert werden.
Weiterhin vorteilhaft an dieser Bauweise ist, dass die Schwenkmomente, welche auf das Bauwerk übertragen werden, reduziert werden. Vorteilhafterweise sind die Abspannstangen dabei um eine vertikale Achse schwenkbar am Befestigungspunkt des Turmelementes befestigt. Hierdurch werden überhaupt keine Schwenkmomente des Krans mehr auf die Abspannung übertragen. Die erfindungsgemäße geringere Belastung des Gebäudes an der Abspannstelle kann damit ebenfalls zu einer Kosteneinsparung gebäudeseitig führen. In Figur 2 ist eine alternative Anordnung der Abspannpunkte am Turmelement gezeigt. Dabei sind zwei Abspannpunkte vorgesehen, welche beispielsweise an der dem Gebäude zugewandten Seite des Turmelementes angeordnet sein können. Bei dieser Variante werden mindestens drei Abspannstangen 2 eingesetzt, wobei von dem ersten Befestigungspunkt mit dem Turmelement zwei Abspannstangen zu unterschiedlichen Befestigungspunkten 4 am Bauwerk 20 verlaufen. Vom zweiten Befestigungspunkt 1 am Turmelement verläuft dann eine weitere Abspannstange 2 zu einem der beiden bereits genutzten Befestigungspunkte 4 mit dem Bauwerk 20. Hierdurch ergeben sich zwei Kraftdreiecke, wodurch das Turmelement auch im Hinblick auf Schwenkbewegungen am Bauwerk festgelegt wird.
In den Figuren 3 und 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, welches im Hinblick auf die Anordnung der Befestigungspunkte und Abspannstangen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. In Figur 3 ist dabei das als Gitterstück ausgeführte Turmelement mit dem Befestigungspunkt zur direkten Befestigung mindestens einer Abspannstange gezeigt. Das Gitterstück weist dabei vier Eckstiele 3 auf, welche über Querstreben 7 und 8 in horizontaler Richtung miteinander verbunden sind. Weiterhin sind zur Vergrößerung der Stabilität Diagonalstreben 9 vorgesehen. Die Endbereiche der Eckstiele 3 weisen dabei Verbindungselemente 11 bzw. 12 zur Verbindung mit weiteren Turmelementen auf. Dabei können die Verbindungselemente 11 in Verbindungsaufnahmen an einem darunter liegenden Turmelement eingeschoben und dort verbolzt werden. In gleicher Weise können in die Verbindungsaufnahmen 12 an der anderen Seite des Turmelementes Verbindungselemente eines weiteren Turmelementes eingeschoben und dort verbolzt werden.
Der Befestigungspunkt mit den Abspannstangen wird nun über eine in vertikaler Richtung, d. h. parallel zu den Eckstielen verlaufende Längsstrebe 5 zur Verfügung gestellt. Diese ist bezüglich der durch die Eckstiele gebildeten Grundfläche des Turmelementes mittig angeordnet. Die Längsstrebe 5 verläuft dabei zwischen zwei Querstreben 6, welche wiederum an zwischen den Eckstielen angeordneten Quer- streben 7 befestigt sind. Insbesondere kann es sich dabei erfindungsgemäß um eine Schweißkonstruktion handeln.
Die beiden Abspannstangen 2 sind dabei an der Längsstrebe 5 befestigt, so dass die Längsstrebe einen Befestigungspunkt 1 zur Verfügung stellt. Im Ausführungsbeispiel sind dabei wie schon in Figur 1 dargestellt zwei Abspannstangen 2 vorgesehen. Die Abspannstangen 2 sind dabei mit der Längsstrebe 5 drehbar verbunden, so dass Schwenkmomente des Turmelementes nicht auf die Abspannstangen 2 übertragen werden.
Die Abspannstangen 2 weisen in ihrem Verbindungsbereich mit der Strebe 5 dabei zwei in vertikaler Richtung voneinander beabstandete horizontal verlaufende Laschen auf, welche die Strebe 5 umgreifen.
Die Abspannstangen 2 sind dabei mehrteilig ausgeführt, so dass ein das Gelenk bildendes Element fest an dem Befestigungspunkt 1 angeordnet ist, und ein zweites, die Verbindung zum Bauwerk herstellendes Element lösbar mit diesem verbindbar ist. Die Verbindung der beiden Elemente erfolgt dabei im Inneren des Turmelementes.
Alternativ zu der in Figur 3 gezeigten Anordnung wäre auch eine direkte Verbolzung der Abspannstangen 2 mit einem als Bolzenaufnahme gestalteten Befestigungspunkt des Turmelementes denkbar.
Die Befestigungspunkte der Abspannstangen mit dem Bauwerk 20 sind dabei vorteilhafterweise als Verbolzungen ausgeführt.
Fig. 5 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung. Dabei ist das Turmelement 10 über eine Abspannanordnung 30 so mit dem Bauwerk 20 verbunden, dass keine Torsionskräfte vom Turm auf das Bauwerk übertragen werden. Hierfür weist die Abspannanordnung 30 Führungselemente 13 auf, mit welchen sie an einer Führungskurve 15 verschieblich gelagert ist. Die Füh- rungskurve 13 ist dabei so geformt, dass der Turm um seinen Mittelpunkt drehen kann. Als Führungselemente sind im Ausführungsbeispiel Laufrollen vorgesehen.
Die Abspannanordnung weist dabei neben Abspannstangen 2 weiterhin eine Versteifungsanordnung 14 auf, durch welche die Abspannstangen untereinander verbunden sind.
Die Führungskurve 15 ist dabei im Ausführungsbeispiel als ein separates Element gebildet, welches an einer Seitenfläche des Turmelementes 10 montierbar ist und von dieser absteht. Die Verbindung erfolgt daher in diesem Ausführungsbeispiel anders als gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht direkt mit einem Befestigungspunkt des Turmelementes.
Alternativ zu der in Fig. 5 gezeigten Anordnung wäre es ebenfalls denkbar, eine ringförmige Führungskurve um das gesamte Turmelement herumzuführen.
Das erfindungsgemäße Turmelement kommt dabei insbesondere bei Turmdrehkranen zum Einsatz, welche mit dem zu errichtenden Bauwerk mitwachsen, indem weitere Turmelemente eingefügt werden. Die Abstützung über die erfindungsgemäße Bauwerksabspannung kann dann beispielsweise in regelmäßigen Abständen durch die Verwendung eines entsprechend ausgestatteten Turmelementes erfolgen. Dabei können zwischen erfindungsgemäßen Turmelementen selbstverständlich auch Turmelemente ohne entsprechende Befestigungspunkte eingesetzt werden, wenn die Abstützung nicht bei jedem Turmelement erfolgen soll.
Die erfindungsgemäßen Turmdrehkrane können dabei insbesondere bei der Montage von Windkraftanlagen besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da bei diesen die erfindungsgemäß erreichte Reduzierung der Montagezeit für den Kran bzw. die horizontale Gebäudeabspannung insgesamt zu einer deutlichen Reduzierung der Montagezeit für die Windkraftanlage führt und damit zu einer erheblichen Kostenreduktion. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Turmdrehkran jedoch auch bei der Erstellung üblicher Gebäude eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Turmdrehkran mit einem Turm aus mindestens einem Turmelement, insbesondere Gitterstück, und einer Bauwerkabspannung mit mindestens einer Abspannstange zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Abspannstange der Bauwerkabspannung an einem Befestigungspunkt des Turmelementes befestigt oder befestigbar ist.
2. Turmdrehkran nach Anspruch 1 , wobei der Befestigungspunkt an einer Seitenfläche oder im Inneren des Turmelementes vorgesehen ist.
3. Turmdrehkran nach Anspruch 1 oder 2, mit mindestens zwei Abspannstangen, welche vorteilhafterweise an einem gemeinsamen Befestigungspunkt so befestigbar sind, dass sie zu unterschiedlichen Befestigungspunkten mit dem Bauwerk verlaufen.
4. Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei der Befestigungspunkt in Bezug auf die Seitenbreite oder die Grundfläche des Turmelementes mittig angeordnet ist.
5. Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei das Turmelement ein Gitterstück ist und der Befestigungspunkt durch eine im Inneren des Gitterstücks angeordnete in vertikaler Richtung verlaufende Strebe zur Verfügung gestellt wird.
6. Turmdrehkran nach Anspruch 5, wobei die in vertikaler Richtung verlaufende Strebe zwischen zwei in horizontaler Richtung verlaufenden Streben angeordnet ist, welche vorteilhafterweise wiederum durch in den Seitenflächen verlaufende horizontale Streben mit den Eckstielen des Gitterstücks in Verbindung steht.
7. Turmdrehkran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit mindestens zwei Befestigungspunkten, welche vorteilhafterweise an einer Seitenfläche des Turmelementes angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise an dem einen Befestigungspunkt mindestens zwei Abspannstangen so befestigbar sind, dass sie zu unterschiedlichen Befestigungspunkten mit dem Bauwerk verlaufen, und an dem anderen Befestigungspunkt mindestens eine Abspannstange so befestigbar ist, dass sie zu einem der beiden Befestigungspunkte oder einem dritten Befestigungspunkt mit dem Bauwerk verläuft.
8. Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die mindestens eine Abspannstange um eine vertikale Achse schwenkbar am Befestigungspunkt befestigt oder befestigbar ist.
9. Turmdrehkran insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüchen mit einem Turm aus mindestens einem Turmelement, insbesondere Gitterstück, einem auf dem Turm drehbar angeordneten Ausleger und einer Bau- werkabspannung mit mindestens einer Abspannanordnung zur horizontalen Verankerung des Turms an einem Bauwerk,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abspannanordnung eine Torsionsbewegung des Turmes gegenüber dem Gebäude erlaubt, insbesondere indem die Verbindung zwischen der Abspannanordnung und dem Turm eine Drehbewegung des Turmes um eine vertikale Achse erlaubt.
10. Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die Höhe des Turms durch den Einbau weiterer Turmelemente während des Baus eines Bauwerks vergrößert werden kann, um den Kran an die wachsende Höhe des Bauwerks anzupassen, wobei es sich vorteilhafterweise um einen Kletterkran handelt.
11. Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche mit einem Turm aus einer Mehrzahl von in vertikaler Richtung miteinander verbundenen Turmelementen, insbesondere Gitterstücken, wobei mindestens ein Turmelement über seinen mindestens einen Befestigungspunkt an einem Bauwerk verankert ist, wobei vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Turmelementen über ihre jeweiligen mindestens einen Befestigungspunkte an dem Bauwerk verankert sind.
12. Turmdrehkran nach Anspruch 10, wobei der Turm mindestens ein nicht mit dem Bauwerk verbundenes Turmelement aufweist, welches vorteilhafterweise keine Befestigungspunkte aufweist.
13. Turmelement, insbesondere Gitterstück, für einen Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche mit einem Befestigungspunkt, an welchem die mindestens eine Abspannstange der Bauwerkabspannung befestigbar ist.
14. Bauwerk, insbesondere Windkraftanlage, mit einem Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei der Turmdrehkran über minde- stens eine Abspannstange, welche von einem Befestigungspunkt eines Turmelementes zu einem Befestigungspunkt am Bauwerk verläuft, an diesem verankert ist.
15. Verwendung eines Turmdrehkran nach einem der vorangegangen Ansprüche zur Errichtung eines Bauwerks, insbesondere einer Windkraftanlage.
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