DE102021004210B3 - Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine - Google Patents
Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021004210B3 DE102021004210B3 DE102021004210.7A DE102021004210A DE102021004210B3 DE 102021004210 B3 DE102021004210 B3 DE 102021004210B3 DE 102021004210 A DE102021004210 A DE 102021004210A DE 102021004210 B3 DE102021004210 B3 DE 102021004210B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tower
- tension
- columns
- wind turbine
- compression
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- 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
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
- F05B2240/915—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable
- F05B2240/9152—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable by being hinged
- F05B2240/91521—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable by being hinged at ground level
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft die drehbare Turmkonstruktion einer Höhenwindanlage, deren Turmunterteil auf den Fundamenten (3c) und der Kreisringbahn (4) aufgebaut, montiert und ausgerüstet wird und deren gesamtes Turmoberteil (2) mit dem Rotor (1) einschließlich seinem Antrieb und kompletter Maschinen- und Generatorplattform (7) am Standort in am Boden liegender Position montiert und ausgerüstet wird und sich anschließend in die betriebsfertige Arbeitsstellung aufgerichtet und in vertikale Lage gebracht wird.
Dies kann während der gesamten Lebensdauer, zum Zweck des Services, der Durchsichten oder einer Reparatur wiederholt durchgeführt werden.
The invention relates to the rotatable tower construction of a high-altitude wind turbine, the lower part of which is set up, assembled and equipped on the foundations (3c) and the annular track (4) and the entire upper part of the tower (2) with the rotor (1), including its drive and complete machine and Generator platform (7) is installed and equipped at the site lying on the ground and is then set up in the ready-to-operate working position and brought into a vertical position.
This may be repeated throughout its lifetime for service, inspection or repair purposes.
Description
Die Erfindung betrifft das drehbare Turmoberteil einer Höhenwindanlage, das am Boden liegend montiert und ausgerüstet wird und danach sich gemeinsam mit dem Turmunterteil in die vertikale Arbeitsstellung errichtet.The invention relates to the rotatable upper part of the tower of a high-altitude wind turbine, which is assembled and equipped lying on the ground and then erected together with the lower part of the tower in the vertical working position.
Sie kann während der gesamten Lebensdauer, zum Zweck des Services, der Durchsichten oder einer Reparatur wiederholt abgelegt und/oder aufgerichtet werden.It can be laid down and/or set up repeatedly during its lifetime for the purpose of service, inspection or repair.
Dabei werden unter Höhenwindanlagen drehbare Turmkonstruktionen verstanden, die Nabenhöhen ab 200 m bis 260 m und Bauhöhen bis 300m aufweisen und den Antrieb unten besitzen.High-altitude wind turbines are rotatable tower structures that have hub heights from 200 m to 260 m and construction heights of up to 300 m and have the drive at the bottom.
Stand der TechnikState of the art
Der bisher weltweit in der Praxis realisierte Stand der Technik von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen ist der fest im Boden verankerte, biegebelastete Turm, dessen Bauhöhe sich aus logistischen und vertretbaren, wirtschaftlichen Gründen über die bisher erreichten Nabenhöhen von etwa 160 bis 180 m nicht mehr spürbar vergrößern lässt.The state of the art of onshore and offshore wind turbines that has been implemented in practice worldwide to date is the tower that is firmly anchored in the ground and subjected to bending loads, the height of which no longer exceeds the hub heights of around 160 to 180 m achieved up to now for logistical and justifiable economic reasons noticeably increased.
Der Aufbau von Windenergieanlagen dieser Bauweise wird durch leistungsstarke Fahrzeugkrane oder spezielle Kletterkrane, die sich in bestimmtem Höhen an dem wachsenden Turm abstützen, beherrscht.The construction of wind turbines of this type is controlled by powerful mobile cranes or special climbing cranes, which are supported at certain heights on the growing tower.
Am weitesten verbreitet ist der Aufbau von Binnenwindanlagen bis zu Nabenhöhen von 180m mittels Hebezeugen. Für höhere Anlagen sind weiterhin für deren Aufbau Auslegerkrane bekannt, die sich an der Turmkonstruktion festhalten und mit dem Baufortschritt nach oben klettern. Nach erfolgter Montage einer Turmkonstruktion, der Gondel in Nabenhöhe und des Rotors wird der Kran wieder entfernt.The most widespread is the construction of inland wind turbines up to hub heights of 180m using hoists. For higher systems, jib cranes are also known for their construction, which hold on to the tower construction and climb up as construction progresses. After the tower construction, the nacelle at hub height and the rotor have been assembled, the crane is removed again.
Eine solche Lösung ist beispielsweise in der Druckschrift nach
Dies ist finanziell und zeitlich sehr aufwendig. Ebenso ist ausreichendes Timing für den Zugang der Kräfte für die Wartungs- oder Reparaturkolonne vor Ort bis zur Gondel in Nabenhöhe zu berücksichtigen. Als wesentlicher Unsicherheitsfaktor ist außerdem zu beachten, dass in zunehmender Arbeitshöhe auch höhere Windgeschwindigkeiten auftreten können, bei denen Wartungs- und Reparaturarbeiten nach Überschreiten zulässiger Grenzwerte nicht mehr durchgeführt werden dürfen bzw. begonnene Arbeiten unterbrochen werden müssen. Weiterhin dauert es mit zunehmender Höhe einer Windenergieanlage immer länger, die Arbeiter einer Reparaturkolonne in liftbeschränkter Anzahl und Geschwindigkeit nach oben zu befördern.This is very costly in terms of money and time. Sufficient timing for the access of the forces for the maintenance or repair crew on site up to the nacelle at hub height must also be taken into account. As a significant uncertainty factor, it should also be noted that the higher the working height, higher wind speeds can also occur, at which maintenance and repair work may no longer be carried out after the permissible limit values have been exceeded, or work that has already started must be interrupted. Furthermore, as the height of a wind turbine increases, it takes longer and longer to transport the workers of a repair crew upwards in a lift-limited number and speed.
Zur Erleichterung der Montage einer Windenergieanlage sowie zu deren Wartung und Reparatur ist aus der Druckschrift
Weitere aufrichtbare und bei Bedarf ablegbare Windenergieanlagen kleiner Nabenhöhen sind beispielsweise aus den Druckschriften
Das dafür vorgesehene Spezialschiff besteht hauptsächlich aus einer Transportplattform, auf der Offshore-Windenergieanlagen mit üblichen Nabenhöhen mit geneigtem Turm transportiert werden. Mit Hilfe der Zugseile einer zum Schiff gehörenden Aufstellvorrichtung werden die Anlagen aufgerichtet und danach auf eine vorbereitete Unterkonstruktion verschoben, mit der sie fest verbunden werden. Ein Abkippen der Anlagen zu einem späteren Zeitpunkt zum Zweck einer Reparatur oder zur Instandhaltung ist nach der Druckschrift nicht vorgesehen.The special ship intended for this consists mainly of a transport platform on which offshore wind turbines with standard hub heights and an inclined tower are transported. The systems are erected with the help of the pull ropes of an erection device belonging to the ship and then pushed onto a prepared substructure to which they are firmly connected. A tipping of the systems at a later date for the purpose of repair or maintenance is not intended according to the publication.
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, Höhenwindanlagen mit Nabenhöhen ab 200 m über dem Standort mit einem zuverlässigen Verfahren des Errichtens und Ablegens des Turmes auszustatten, um verantwortungsvolle, körperlich anstrengende Arbeiten in außergewöhnlicher Höhe und bei gefährdeten Einwirkungen von Windgeschwindigkeiten über 10 bis 12 m/s zu vermeiden.The object of the invention is to equip high-altitude wind turbines with hub heights from 200 m above the site with a reliable method of erecting and lowering the tower in order to be able to carry out responsible, physically strenuous work at exceptional heights and with the endangered effects of wind speeds of over 10 to 12 m/s avoid.
Deshalb wird vorgesehen, die Montage und Ausrüstung, den Service und notwendige Reparaturen der Höhenwindanlage stets im abgelegten Zustand des Turmes zu ermöglichen.For this reason, it is planned to always enable assembly and equipment, service and necessary repairs to the high-altitude wind turbine when the tower is in the down position.
Nach kompletter Montage und Ausrüstung in liegender Position am Standort wird die Anlage aufgerichtet und in Funktionsposition gebracht. In dieser Position arbeitet die Anlage nach vorgegebenem Programm zur Stromerzeugung.After complete assembly and equipment in a lying position on site, the system is erected and brought into the functional position. In this position, the system works according to the specified program for generating electricity.
Zum Service und auch zum Teiletausch bei der Generalüberholung wird der Turm wieder zeitweise in die abgelegte Position gebracht, um alle Bereiche ohne Erschwernisse zugänglich zu machen.For service and also for replacing parts during the general overhaul, the tower is temporarily brought back into its stowed position in order to make all areas easily accessible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This object is solved by the features of the main claim.
Der Turm wird geteilt ausgeführt und besteht aus einem drehbaren Turmfuß als Turmunterteil und einem darauf angeordnetem Turmoberteil. Zum Turmoberteil gehören die Vertikalsäule und die beiden gespreizten Zug-/Drucksäulen und von oben nach unten der Rotor, die Rotorlagerung und die Drehmomentenübertragung mit den drahtseilverstärkten Flachriemen und die Maschinenplattform mit dem Generator/Antrieb. Die unteren freien Enden der gespreizten Zug-/Drucksäulen werden beiderseits durch eine weitere Zug-/Drucksäule mit dem unteren Ende der Vertikalsäule verbunden.The tower is designed in sections and consists of a rotatable tower base as the lower part of the tower and an upper part of the tower arranged on top. The upper part of the tower includes the vertical column and the two spread tension/compression columns and, from top to bottom, the rotor, the rotor bearing and the torque transmission with the wire-rope-reinforced flat belts and the machine platform with the generator/drive. The lower free ends of the spread tension/compression columns are connected on both sides to the lower end of the vertical column by another tension/compression column.
Bestandteile des Turmunterteiles sind der Grundrahmen mit den Fahrwerken und zwei schräg auf dem Grundrahmen angeordnete Zug-/Drucksäulen, die oberhalb gegenüber dem Grundrahmen jeweils von einer weiteren Zug-/Drucksäule gestützt wird.Components of the lower part of the tower are the base frame with the running gear and two tension/compression columns arranged at an angle on the base frame, each of which is supported by another tension/compression column above the base frame.
Der Turmunterteil nimmt eine rechte und linke Seilwinde auf. Von jeder der beiden Seilwinden wird ein hochfestes Drahtseil über ein im Schnittpunkt der beiden unteren Zug-/Drucksäulen-Paare über ein erstes axial angeordnetes bewegliches, als Rollenpaket bezeichnete Unterflasche geführt. Jede dieser beiden Unterflaschen steht durch das Drahtseil in mehreren Strängen mit einem zweiten, als Oberflasche bezeichneten Rollenpaket in funktioneller Verbindung. Diese beiden Rollenpakete sind im Schnittpunkt der beiden unteren freien Enden der gespreizten Zug-/Drucksäulen des Turmes gelagert.The lower part of the tower accommodates a right and left cable winch. From each of the two cable winches, a high-strength wire cable is guided over a first, axially arranged, movable lower block, referred to as a roller set, at the intersection of the two lower pairs of tension/compression columns. Each of these two bottom blocks is functionally connected by the wire rope in several strands to a second set of pulleys, known as the top block. These two sets of rollers are mounted at the intersection of the two lower free ends of the spread tension/compression columns of the tower.
Turmunterteil und Turmoberteil sind in einem Kippgelenk miteinander verbunden. Durch die Betätigung der Seilwinden kann mit den beiden leistungsstarken Flaschenzügen der Oberbau gegenüber dem Unterbau aufgerichtet und/oder abgesenkt werden. Im aufgerichteten Zustand liegen die beiden diagonalen Drucksäulen des Unterbaus paarweise längs an den diagonalen Drucksäulen des Oberbaus auf voller Länge bis zum Kippgelenk aneinander.The lower part of the tower and the upper part of the tower are connected to one another in a tilting joint. By operating the cable winches, the superstructure can be raised and/or lowered in relation to the substructure with the two powerful pulleys. When erected, the two diagonal pressure columns of the substructure are in pairs along the diagonal pressure columns of the superstructure along their full length up to the tilting joint.
Die Tragkonstruktion des unteren Turmteiles übernimmt die Zug- und Druckkräfte aus dem Aufricht- und Absenkvorgang des oberen Turmteiles. Die vorderen Drucksäulen des unteren Turmteiles übernehmen die Kräfte aus den Flaschenzügen, die rechts und links an der Vertikalsäule vorbeiführen. In dem Kipppunkt der Vertikalsäule über den vorderen Fahrwerken des Grundrahmens über der Kreisbahn treffen sich alle Druckkräfte des Aufricht- oder Ablegevorganges für die Turmkonstruktion der Anlage.The supporting structure of the lower part of the tower absorbs the tensile and compressive forces from the raising and lowering process of the upper part of the tower. The front pressure columns of the lower part of the tower absorb the forces from the pulley blocks that run past the vertical column to the right and left. At the tipping point of the vertical column above the front running gear of the base frame above the circular track, all the pressure forces of the erection or laying down process for the tower construction of the plant meet.
Im hinteren Teil des Grundrahmens werden die nach oben gerichteten Kräfte aus dem Turmunterteil durch die Schwerpunktlage des Grundrahmens einschließlich der Eigenmassen beider Seilwinden und der zusätzlich aufgebrachten transportablen Beton-Gegenlasten übernommen. Die statische und dynamische Standsicherheit sowie die Eigenstandsicherheit werden erfüllt.In the rear part of the base frame, the forces directed upwards from the lower part of the tower are absorbed by the center of gravity of the base frame, including the dead weight of both cable winches and the additionally applied transportable concrete counter-loads. The static and dynamic stability as well as the self-support are fulfilled.
Das Turmunterteil nimmt, wie vorstehend beschrieben, als Basis das Turmoberteil auf und erfüllt während der gesamten Lebensdauer der Höhenwindanlage zwei Funktionen: Er nimmt die Seilwinden auf und ist die Stützkonstruktion für die Aufricht- und Absenkvorrichtung. Im aufgerichteten Zustand, wenn die Höhenwindanlage im Modus Funktion ist, ist das Unterteil Bestandteil der Turmkonstruktion.As described above, the lower part of the tower is based on the upper part of the tower and fulfills two functions throughout the service life of the high-altitude wind turbine: it accommodates the cable winches and is the supporting structure for the erection and lowering device. In the erected state, when the high-altitude wind turbine is in function mode, the lower part is part of the tower construction.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.Further details of the invention are disclosed in the subclaims.
So ist es vorgesehen, auf dem Boden formgerechte Auflage- und Montageböcke zu positionieren, die Montagehilfen sowohl für den Zusammenbau der Turmkonstruktion als auch für die Rotorblätter sind. Dadurch können die Revisionen und Reparaturarbeiten schneller und sicherer durchgeführt werden.It is planned to position support and assembly blocks on the ground that are of the correct shape, which are assembly aids both for assembling the tower construction and for the rotor blades. This means that revisions and repair work can be carried out more quickly and safely.
Die Ausstattung der Seilwinden mit einem Feinhub, der automatisch zugeschaltet wird, sobald die Turmkonstruktion eine Stellung von 5° vor der Endposition eingenommen hat, ist vorgesehen, um durch die Reduzierung der Endgeschwindigkeit das Erreichen der vorgesehenen Endposition besser überwachen zu können. So können dadurch die formgerecht ausgebildeten Auflage- und Montageböcke vor dem unmittelbaren Auflegen der Rotorblätter 1a bis 1c genau positioniert werden.Equipping the cable winches with a fine stroke, which is switched on automatically as soon as the tower construction has assumed a position of 5° in front of the end position, is provided in order to be able to better monitor the reaching of the intended end position by reducing the end speed. In this way, the correctly designed support and assembly stands can be positioned precisely before the
Das Turmunterteil wird auf eine Montagehöhe von etwa 50 m orientiert. Es wird aufrecht montiert. Das Turmoberteil wird auf dem Boden liegend montiert und aufgerichtet. Im aufgerichteten Zustand erfüllt die Anlage ihre eigentliche Aufgabe und wird zur Stromerzeugung genutzt. Für notwendige Revisionsarbeiten kann die Turmkonstruktion zeitweise wieder abgelegt werden. Diese Technologie bietet dem Investor große finanzielle und zeitliche Vorteile.
Bei weitsichtiger technologischer und logistischer Planung können Nachteile aus dem Flächenbedarf für die liegende Ausgangsfläche ausgeglichen werden. Selbst der Einsatz eines Superfahrzeugkranes für die Höhen und die notwendigen Tragfähigkeiten brächte keinen Flächengewinn, da die erforderlichen Rüstflächen für solche Krane ebensolche Längen und Breiten für die Rüstprozesse erfordern.The lower part of the tower is oriented to an installation height of around 50 m. It is mounted upright. The upper part of the tower is assembled and erected lying on the ground. When erected, the system fulfills its actual task and is used to generate electricity. The tower construction can be put down again temporarily for necessary revision work. This technology offers the investor great financial and time advantages.
With far-sighted technological and logistical planning, disadvantages from the space requirements for the lying starting area can be compensated. Even the use of a super vehicle crane for the heights and the necessary lifting capacities would not bring any space gain, since the necessary set-up areas for such cranes require the same lengths and widths for the set-up processes.
Die Häufigkeit notwendiger Bestellung, Heranführen, Aufbau und Bedienung großer Fremdhebezeuge verursachen mit der Häufigkeit pro Jahr (Blitzschläge, notwendige Reparaturen, Revisionen und Teileersatz) multipliziert mit der angestrebten Lebensdauer von 30 Jahren insgesamt Aufwendungen und vor allem durch Ausfall an Energiegewinnungszeit, dass die technologische Ausrüstung mit autarkem Aufrichten und Ablegen des Turmes die wirtschaftlich günstigere Ausführung ist.The frequency of necessary ordering, transport, assembly and operation of large third-party hoists, multiplied by the frequency per year (lightning strikes, necessary repairs, revisions and parts replacement) multiplied by the desired service life of 30 years, causes total expenses and above all due to the loss of energy generation time that the technological equipment with self-sufficient raising and lowering of the tower is the more economical version.
Figurenlistecharacter list
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine komplette Darstellung der Höhenwindanlage in einer Seitenansicht in betriebsbereiter Stellung für den Dauerbetrieb, -
2 das Unterteil der Höhenwindanlage in einer Seitenansicht, -
3 das Turmoberteil der Höhenwindanlage in einer Seitenansicht in liegender Stellung und -
4 die Höhenwindanlage in kompletter Darstellung sowohl im aufgerichteten als auch im liegenden Zustand in einer Seitenansicht am Standort .
-
1 a complete representation of the high-altitude wind turbine in a side view in an operational position for continuous operation, -
2 the lower part of the high-altitude wind turbine in a side view, -
3 the upper part of the tower of the high-altitude wind turbine in a side view in a lying position and -
4 the high-altitude wind turbine in a complete representation both in the erected and in the lying state in a side view at the location.
In der Zeichnung nach
Die Turmkonstruktion der Höhenwindanlage ist zum Beherrschen der extremen Aufgabe des Aufrichtens und Ablegens geteilt ausgeführt. Sie besteht aus dem Turmunterteil 3 und dem darauf angeordneten Turmoberteil 2.The tower construction of the high-altitude wind turbine is divided to master the extreme task of raising and lowering. It consists of the
Zum Turmoberteil 2 gehören die Baugruppen Rotor 1 mit den auf der Nabe 1d angeordneten Rotorblättern 1a bis 1c, der Turm mit der Vertikalsäule 2c und den beiden dazu gespreizt angeordneten Zug- und Drucksäulen 2a und 2b. An ihrer Unterseite ist die Vertikalsäule 2c durch je eine Zug- und Drucksäule 6a und 6b mit der Unterseite einer der beiden gespreizten Drucksäulen 2a, 2b verbunden. Dabei sind in den Zeichnungen jeweils die Einzelteile, die sich hinter einem davor angeordneten Teil gleicher Bezeichnung befinden und nicht sichtbar sind, in Klammern gesetzt.The upper part of the
Das Turmunterteil 3, im Folgenden auch als Turmfuß bezeichnet, ist nach
Die zum Turmunterteil 3 gehörenden Zug- und Drucksäulen 5a, 5b verbinden den Grundrahmen 3a mit den beiden Zug- und Druckstäben 16a und 16b. Die beiden zum Turmoberteil 2 gehörenden Zug- und Drucksäulen 6a, 6b sind so bemessen und zueinander ausgerichtet, dass sie im aufgerichteten Zustand des Turmoberteils 2 paarweise in voller Länge deckungsgleich zueinander positioniert sind.The tension and
Am Fuß der Verlängerung der Vertikalsäule 2c ist auf dem Grundrahmen 3a die Aufnahme für ein Kippgelenk 11 des Turmoberteils 2 vorgesehen.At the foot of the extension of the
Um das Turmoberteil 2 einer solchen Höhenwindanlage ohne wesentliche Rüstzeiten vom Modus „abgelegt“ in den Modus „aufgerichtet“ und zurück überführen zu können, werden nach
Die unterschiedlichen Belastungen der Stahlkonstruktion aus den Funktionen Aufrichten und Ablegen sowie Dauerbetrieb im Umsetzen des Windes erfordern die statisch korrekte Berücksichtigung in der Berechnung.The different loads on the steel construction from the functions of raising and lowering as well as continuous operation when changing the wind require the statically correct consideration in the calculation.
Der Turmfuß 3 verbindet die Vertikalsäule 2c des Turmoberteils 2 im Kippgelenk 11, um das die Turmkonstruktion 2 gegenüber dem Turmfuß 3 mittels der Aufricht- und Verstellvorrichtung in die Arbeitsstellung aufgerichtet und bei Bedarf abgelegt werden kann. Dazu wird auf der drehbaren Plattform 3a hinter den beiden Zug- und Drucksäulen 16a und 16b je eine rechte und linke Seilwinde 8a und 8b angeordnet. The
Jede dieser beiden Seilwinden 8a und 8b steht nach
Im aufgerichteten Zustand wird zwischen den sich berührenden Zug- und Drucksäulen 6a, 6b und 5a, 5b und beiden Unterflaschen 9a und 9b und ihren zugehörigen Oberflaschen 10a, 10b die größte Annäherung erreicht. Dabei liegen, wie in
Beide Seilwinden 8a, 8b arbeiten mit ihren Seillängen rechts und links neben der Vertikalsäule 2a auf einer Kreisbogenlinie der Drucksäulen 6a, 6b entsprechend ihrer Längen.Both
Für das sichere Ablegen des Turmoberteils 2 werden Auflage- und Montageböcke 12 vorgesehen.Support and assembly stands 12 are provided for the safe depositing of the upper part of the
Die Bedienung der Aufricht- und Verstellvorrichtung kann entweder von einer dafür vorgesehenen Kabine 13 oder vom Boden aus mittels einer Fernbedienung erfolgen.The erection and adjustment device can be operated either from a
Durch die Festsetzung der Ober- und Unterflaschen 10a, 10b und 9a, 9b an den Zug- und Drucksäulen 6a, 6b und 5a, 5b wird die vertikale Endstellung der Turmkonstruktion fixiert und die gesamte Anlage nimmt den Zustand des Dauerbetriebes der Höhenwindanlage im aufgerichteten Zustand ein. Diese Einnahme der Endstellung wird im elektrischen Schaltsystem der Anlage automatisch kontrolliert, damit der Zustand für den Dauerbetrieb der Höhenwindanlage gesichert ist.By fixing the top and
Die Ober- und Unterflaschen 10a, 10b und 9a, 9b der Flaschenzüge beider Seilwinden 8a, 8b garantieren mit der Größe der Seilrollen, mit ihrer Breite und Anordnung auf den Verbindungen der Druckstützen 16a, 16b und 5a, 5b die erforderliche Seilführung und Ablenkwinkel der hochfesten Drahtseile beider Flaschungen.The upper and
Für das Lösen aus der vertikalen Endstellung des Turmoberteiles 2 mit dem Rotor 1 in die Abwärtsbewegung und kurz vor dem Erreichen der abgelegten Stellung schaltet sich automatisch ein Feinhub der Seiltrommelwinden 8a, 8b ein, der das Erreichen der Endstellung mit ca. 1/5 der Normalgeschwindigkeit ermöglicht.For the release from the vertical end position of the tower
Die Montage- und Rüstarbeiten am Boden verlaufen zeitlich günstiger, entspannter und kostengünstiger als Höhenarbeiten unter zeitraubenden und teuren Einflüssen.The assembly and set-up work on the ground is faster, more relaxed and cheaper than working at height under time-consuming and expensive influences.
Die erforderlichen Zeitaufwendungen für das Ablegen und Aufrichten sind summarisch geringer und lassen sich besser vorbereiten als der Lifttransport mit zwei Personen, Werkzeug und Ersatzteilen plus rückwärtige Leerfahrten und Wartezeiten. Insgesamt wird die neue Lösung zeitlich günstiger und wirtschaftlicher und vor allem hinsichtlich der modernen Arbeitsschutzansprüche verantwortungsbewusster gegenüber den Arbeitskräften und Verantwortlichen, die sie auszuführen haben.All in all, the time required for setting down and setting up is less and can be better prepared than the lift transport with two people, tools and spare parts plus empty runs and waiting times at the rear. All in all, the new solution will be cheaper in terms of time and more economical and, above all, with regard to modern occupational safety requirements, it will be more responsible towards the workers and those responsible who have to carry it out.
Die Benutzung der beiden Abstützungen 15 rechts und links vor dem Kippgelenk 11 dient der Erhöhung der Standsicherheit beim Aufrichten und Ablegen und der zeitweiligen Entlastung der Fahrwerke 3b. Entgegengesetzt von der Auflage der beiden Abstützungen 15 hinter dem Turmunterteil 3 ist im richtigen Abstand zum drehbaren Turm im Boden das Einbringen des Zusatzballastes 14 erforderlich, damit während des Aufricht- und Ablegevorganges in jedem Falle die vorgegebene Standsicherheit beibehalten wird. Vor der Einleitung des Aufricht- oder Ablegevorganges ist der Zusatzballast 14 hinter dem Turmunterteil 3 auf seinen vorgegebenen Platz straff anzuschlagen.The use of the two
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Rotorrotor
- 1 a1 a
- Rotorblattrotor blade
- 1b1b
- Rotorblattrotor blade
- 1c1c
- Rotorblattrotor blade
- 1d1d
- Rotornaberotor hub
- 22
- Turmoberteiltower top
- 2a2a
- gespreizte Zug- und Drucksäulespread tension and compression column
- 2b2 B
- gespreizte Zug- und Drucksäulespread tension and compression column
- 2c2c
- Vertikalsäulevertical column
- 33
- Turmunterteil / TurmfußTower base / tower base
- 3a3a
- Grundrahmenbase frame
- 3b3b
- Fahrwerklanding gear
- 3c3c
- Fundamentfoundation
- 44
- Kreisringbahncircular track
- 5a5a
-
Zug-/Drucksäulen links zum Rollenpaket Unterflasche 9aTension/compression columns on the left to the sheave set
bottom block 9a - 5b5b
-
Zug-/Drucksäulen rechts zum Rollenpaket Unterflasche 9bTension/compression columns on the right for the roller set,
bottom block 9b - 6a6a
-
Zug-/Drucksäulen links zum Rollenpaket Oberflaschen 10aTension/compression columns on the left for the roller set
upper blocks 10a - 6b6b
-
Zug-/Drucksäulen rechts zum Rollenpaket Oberflaschen 10bTension/compression columns on the right for the roller set
upper blocks 10b - 77
- Maschinen- und Generatorplattform zum E-AntriebMachine and generator platform for electric drive
- 8a8a
- Seilwinde, links (bestehend aus E-, Motor, Getriebe Seiltrommel, Kupplung)Cable winch, left (consisting of electric, motor, gear cable drum, clutch)
- 8b8b
- Seilwinde, rechts (bestehend aus E-, Motor, Getriebe Seiltrommel, Kupplung)Cable winch, right (consisting of electric, motor, gear cable drum, clutch)
- 9a9a
- Rollenpaket / linke UnterflascheRoller package / left lower block
- 9b9b
- Rollenpaket/ rechte UnterflascheSheave package/ right bottom block
- 10a10a
- Rollenpaket / linke OberflascheRoller package / left top block
- 10b10b
- Rollenpaket / rechte OberflascheRoller package / right top block
- 1111
- Kippgelenk der TurmkonstruktionTilting joint of the tower construction
- 1212
- Auflage- und MontageböckeSupport and assembly blocks
- 1313
- Kabinecabin
- 1414
- Zusatzballastadditional ballast
- 1515
- Abstützungsupport
- 16a16a
- Zug- und DrucksäuleTension and compression column
- 16b16b
- Zug- und DrucksäuleTension and compression column
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021004210.7A DE102021004210B3 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021004210.7A DE102021004210B3 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102021004210B3 true DE102021004210B3 (en) | 2022-08-11 |
Family
ID=82493318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102021004210.7A Active DE102021004210B3 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102021004210B3 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE735210C (en) | 1939-08-27 | 1943-05-08 | Wilhelm Teubert Dr Ing | Collapsible wind turbine |
| DE2646353B1 (en) | 1976-10-14 | 1978-04-06 | Huetter U Prof Dr | Transportable mast, especially for wind turbines |
| DE2806081A1 (en) | 1978-02-14 | 1979-08-16 | Voith Getriebe Kg | Wind turbine mast structure - has assembly stay on the side, with hydraulic tensioner enabling raising and lowering |
| DE9406226U1 (en) | 1994-04-14 | 1994-07-14 | Autoflug Energietechnik GmbH + Co, 25462 Rellingen | Wind turbine with folding tower |
| DE19636240A1 (en) | 1996-08-28 | 1998-03-05 | Joachim Kaeufler | Masts for wind turbines |
| DE10332382B4 (en) | 2003-07-17 | 2006-08-31 | Schiffahrtskontor Altes Land Gmbh & Co | Set-up device for a wind energy plant, watercraft for transporting a stand-up device and method for setting up an off-shore wind energy plant |
| DE102008063298A1 (en) | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Alpintechnik Ag | Tower for e.g. windmill, has additional lifting-and lowering unit guiding tilting force via hinge to tower upper part and amplifying tilting force of another lifting-and lowering unit and tilting movement of tower upper part |
| WO2015158713A1 (en) | 2014-04-15 | 2015-10-22 | X-Tower Constructions Gmbh | Mobile crane device and method for the temporary assembly of such a crane device |
| DE202016001490U1 (en) | 2016-03-08 | 2016-04-21 | Horst Bendix | Tower construction for a wind turbine |
-
2021
- 2021-08-17 DE DE102021004210.7A patent/DE102021004210B3/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE735210C (en) | 1939-08-27 | 1943-05-08 | Wilhelm Teubert Dr Ing | Collapsible wind turbine |
| DE2646353B1 (en) | 1976-10-14 | 1978-04-06 | Huetter U Prof Dr | Transportable mast, especially for wind turbines |
| DE2806081A1 (en) | 1978-02-14 | 1979-08-16 | Voith Getriebe Kg | Wind turbine mast structure - has assembly stay on the side, with hydraulic tensioner enabling raising and lowering |
| DE9406226U1 (en) | 1994-04-14 | 1994-07-14 | Autoflug Energietechnik GmbH + Co, 25462 Rellingen | Wind turbine with folding tower |
| DE19636240A1 (en) | 1996-08-28 | 1998-03-05 | Joachim Kaeufler | Masts for wind turbines |
| DE10332382B4 (en) | 2003-07-17 | 2006-08-31 | Schiffahrtskontor Altes Land Gmbh & Co | Set-up device for a wind energy plant, watercraft for transporting a stand-up device and method for setting up an off-shore wind energy plant |
| DE102008063298A1 (en) | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Alpintechnik Ag | Tower for e.g. windmill, has additional lifting-and lowering unit guiding tilting force via hinge to tower upper part and amplifying tilting force of another lifting-and lowering unit and tilting movement of tower upper part |
| WO2015158713A1 (en) | 2014-04-15 | 2015-10-22 | X-Tower Constructions Gmbh | Mobile crane device and method for the temporary assembly of such a crane device |
| DE202016001490U1 (en) | 2016-03-08 | 2016-04-21 | Horst Bendix | Tower construction for a wind turbine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2128431B1 (en) | Method and device for mounting a module-type structure such as a wind energy plant | |
| EP2574711B1 (en) | Tower for a wind energy facility | |
| DE102013011489B4 (en) | Tower crane | |
| EP2715113B1 (en) | Method for setting up, maintaining and disassembling a wind turbine | |
| DE102015016279A1 (en) | Tower Crane | |
| US10669994B1 (en) | Multi-column wind turbine tower and erection method | |
| DE102005025646A1 (en) | Maintenance, repair and mounting works method e.g. for gondola of wind energy plant, having telescopic maintenance mast moved beside tower of wind-powered device | |
| EP3379079A1 (en) | Device for assembly and maintenance of a tower for a wind turbine and use of the same, and the tower of a wind turbine | |
| EP3132137A1 (en) | Mobile crane device and method for the temporary assembly of such a crane device | |
| EP4127453B1 (en) | Method for erecting a wind turbine with a tower and two booms extending from the tower | |
| EP0870108A1 (en) | Masts for wind power installations | |
| WO1998009072A9 (en) | PYLONES FOR WINDMILL | |
| EP1918240A1 (en) | Transportable device and method for assembling offshore wind farms | |
| EP1577550B1 (en) | Method for provisioning a winch on a wind energy plant and device for carrying out this method | |
| DE102021004210B3 (en) | Erectable and removable tower construction of a high-altitude wind turbine | |
| DE102005053782B4 (en) | Self-climbing device | |
| DE10028513A1 (en) | Method and device for erecting a wind turbine to generate electric power stabilizes a crane boom by a support fastened to a wind turbine tower or a heavy lifting auxiliary crane on the top of the tower. | |
| WO2021028441A1 (en) | Assembly crossbeam and method for drawing in cable-like elements, in particular tendons, along a tower of a wind turbine | |
| WO2025003294A1 (en) | Platform and method for mounting it | |
| EP4077922A1 (en) | Method for erecting a wind power plant | |
| DE10308239A1 (en) | Method and device for installing a wind turbine | |
| DE29812795U1 (en) | Device for breaking off a structure having a circumferential wall, such as a chimney or a cooling tower | |
| WO2024047070A1 (en) | Method and crane for constructing a tower | |
| WO2005097661A1 (en) | Mobile crane having a stationary counterweight | |
| DE10206242B4 (en) | Wind turbine and associated mast |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BENDIX, ROSEMARIE, DE Free format text: FORMER OWNER: BENDIX, HORST, PROF. DR.-ING., 04205 LEIPZIG, DE |