Bei herkömmlichen Windenergieanlagen, in der Größenordnung einer Leistung von 1,0 MW und größer, werden die Türme-regelmäßig handelt es sich hierbei um Stahlrohre-entsprechend groß und schwer. Ein Flansch ist regelmäßig bei den Stahitürmen am Turmende ausgeführt. Dieser Flansch bildet die ebene Auflageflä- che des Turmes zur Aufnahme eines Azimutlagers, wobei als Azimutlager vor- nehmlich Kugeldrehverbindungen, wie sie in der aligemeinen Technik bekannt sind, eingesetzt werden. Dies ist in Figur 1 gezeigt.
Häufig werden vorgefertigte L-Flansche direkt am Ende des Turmes angeschweißt.
Die L-Flansche werden mit Drehmaschinen so genau bearbeitet, daß das Azimut- lager eine ebene Auf ! agef) äche vorfindet. Die Azimutlager bei großen Windenergie- anlagen haben ein Durchmesser von circa 1,8 bis 4,0 m (oder mehr) und haben in der Regel nur sehr geringe Bauhöhen von circa 50 mm bis 500 mm, vorzugsweise circa 100 mm bis 200 mm. Daher benötigen diese Lager auf beiden Anschlußseiten (Turm und Turmkopf der Windenergieanlage) eine sehr plane, ebene und steife Anschlußkonstruktion. Auf der Montagestelle (Baustelle) der Windenergieanlage wird dann das Azimutlager, im aligemein also die Kugeldreh- verbindung, mit dem Turmkopf verschraubt.
Durch das hohe Eigengewicht des Materials, beispielsweise Stahl, biegt sich der Turm bei der Herstellung und/oder beim anschließenden Transport zur Montagestel- le der Windenergieanlage durch. Solche Durchbiegungen lassen sich insbesondere auf unebenen Straßen trotz guter Transportlagerung der Türme oder Turmelemente kaum vermeiden. Eine solche Durchbiegung hat wegen des plastischen Verhaltens von Stahl zur Folge, daß der vorgesehene Kreisdurchmesser des Turmendes und des Turmes insgesamt dazu neigt, sich von der idealen Kreisform in eine Ovalform zu verändern (Walfischeffekt). Liegt die Verbiegung des Turm-Kreisdurchmessers zu einem Oval vor, wird auch der Flansch am Ende des Turmes verbogen. Dabei wird das Azimutlager verspannt und nach einiger Betriebszeit der Windenergie- anlage treten Fehler im Azimutlager auf, was sehr störend ist, weil Reparaturen am Azimutlager nur unter sehr großen Kosten und Aufwendungen durchgeführt wer- den können.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Turm einer Windenergieanlage mit einem Flansch zur Aufnahme einer Verbindung bereitzustellen, wobei sich der Turm aufgrund seines Eigengewichts während der Herstellung und/oder des Transport in seinem Querschnitt, insbesondere im Bereich des Flansches, nicht verformt.
Dieses Problem wird durch einen erfindungsgemäßen Turm einer Windenergie- anlage zum Tragen eines Turmkopfes der Windenergieanlage gelöst, wobei der Turm einen Flansch zur Aufnahme einer Verbindung aufweist, die geeignet ist, den Turmkopf der Windenergieanlage aufzunehmen, und der Turm dadurch gekenn- zeichnet ist, daß ein Schott oder ein Ringspant im Turminneren in einem Abstand von vorzugsweise 1,0 m bis 7,0 m vom Flansch vorgesehen ist, und das Schott oder der Ringspant im wesentlichen eine Scheibe bildet, die im Turminneren mit der Turmwandung verbunden ist und den Turm durchsetzt.
Das Schott bzw. Ringspant im Inneren des Turms sorgt dafür, daß der Turm in seinem Durchmesser schlechter verformbar ist. Denn eine Verformung des Turm- durchmessers im Bereich des Schott bzw. Ringspant kann nur dann stattfinden, wenn das Ringspant bzw. Schott zugleich verformt wird. Das Schott bzw. Rings- pant befindet sich vorzugsweise in der Nähe des Flansch, erfahrungsgemäß ist ein Abstand von 1,0 m bis 7,0 m vorzuziehen, damit der Turmdurchmessers im Bereich des Flansches stabil ist. Somit ist gewährleistet, daß sich der Flansch während des Transports und/oder der Herstellung des Turms nicht verformt.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Drehlager als Verbindung zwischen dem Turmkopf und dem Turm eingesetzt.
Das Drehlager erlaubt es, den Turmkopf relativ zum Turm zu rotieren. Damit ist es möglich, die auf dem Turmkopf befestigten Rotoren der Windenergieanlage optimal am Wind auszurichten.
Eine vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß eine Öffnung im Zentrum des Schott oder Ringspant vorgesehen ist.
Durch diese Öffnung können Gegenstände oder Personen beispielsweise mittels eines Aufzugs im Inneren des aufgestellten Turmes befördert werden. Insbesondere bei der Errichtung oder bei Reparaturarbeiten an der Windenergieanlage ist es häufig unerläßlich, daß Monteure bzw. Fachpersonal mit den geeigneten Werkzeu- gen durch das Innere des Turms bis zu dem Turmende gelangen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ringspant oder Schott in einem Abstand von 1,5 m bis 3,0 m, vorzugsweise 2,0 m, vom Flansch angeordnet.
Das Schott bzw. der Ringspant hat somit nicht nur den Vorteil, daß er dafür sorgt, daß das Azimutlager eine völlig ebene Auflagefläche erhält, sondern kann auch gleichzeitig als Montageplattform dienen, wenn der Turm der Windenergieanlage nach seiner Errichtung den Turmkopf, d. h. die Gondel, also den Maschinenträger der Windenergieanlage mit dem Generator und dem Rotor, aufnehmen soll. Hierzu ist es notwendig, daß Montagearbeiter von innen am Turmende den Maschinen- träger führen und an ihm Arbeiten ausführen. Mit dem erfindungsgemäßen Schott wird den Monteuren eine sichere Arbeitsplattform zur Verfügung gestellt, welche auch bei späteren Arbeiten stets wieder genutzt werden kann, und welche dann nicht wieder aufgebaut werden muß.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden weitere Ringspants oder Schotts im Inneren des Turms vorgesehen sind, die jeweils im wesentlichen eine Scheibe bilden, die im Turminneren mit der Turmwandung verbunden ist und den Turm durchsetzt.
Mit jedem weiteren Schott bzw. Ringspant wird die Plastizität des Turms im Bereich der zusätzlichen Schotts herabgesetzt. Das Bereitstellen von weitern Schotts bzw. Ringspants im Turminneren hat demnach den Vorteil, daß die ideale Querschnittsform des Turms über weite Bereiche des Turms aufrechterhalten werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt eines oberen Turmabschnitts gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 einen Längsschnitt eines oberen Turmabschnitts gemäß dem Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 3,4 und 5 zeigen die Verformung eines Turms gemäß dem Stand der Technik, und Fig. 6 bis 11 zeigen die Verformung eines Turms gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In dem in Fig. 1 gezeigten Längsschnitt ist ein Turmabschnitt gemäß dem Stand der Technik gezeigt, der einen rohrförmigen Turm, einen Flansch, eine Kugeldreh- verbindung und einen Maschinenträger umfaßt. Der rohrförmige Turm besitzt einen kreisförmigen Querschnitt. Am oberen Ende des Turms ist der Flansch zur Auf- nahme der Kugeldrehverbindung dargestellt. Der Flansch ist eine ringförmige Scheibe, die auf dem Ende des Turms angeschweißt ist, und deren Mittelpunkt auf der Längsachse des rohrförmigen Turms liegt. Der scheibenförmige Flansch ragt über die Turmwandung hinaus. Die Oberseite des Flansches besitzt eine ebene Auflagefläche, auf der die Kugeldrehverbindung aufliegt und an der die Kugeldreh- verbindung befestigt ist. Auf der Kugeldrehverbindung ist der Maschinenträger um die Längsachse des Turms drehbar gelagert.
Der in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Turmabschnitt besitzt ebenfalls einen Flansch, eine Kugeldrehverbindung und einen Maschinenträger. Die Anordnung dieser Elemente entspricht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung gemäß dem Stand derTechnik. DerobereTurmabschnitt bestehtauseinemAzimutflansch und einem Stück Turm von einer Länge von circa 3,0 m bis 10,0 m, vorzugsweise 3,0 m bis 4,0 m. Dieser Turmabschnitt besitzt in einem Abstand von circa 1,50 m bis 3,0 m, vorzugsweise von circa 2,0 m vom Azimutflansch einen zusätzlichen Ringspant bzw. ein Schott. Hierbei handelt es sich um eine kreisrunde Scheibe aus Stahl, die von innen in die Turmsektion eingeschweißt ist und das Turminnere in zwei Berei- che aufteilt. Hiernach wird die Turmsektioneinheit mechanisch am Flansch be- arbeitet. Damit ist sichergestellt, daß das Azimutlager stets eine ebene Auflageflä- che erhält.
Der in den Figuren 3 bis 5 dargesteilte Verformung eines Turms gemäß dem Stand der Technik unterscheidet sich deutlich von den Verformung des Turms gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in den Figuren 6 bis 11 dargestellt ist.
Der Grad der Verformung wird durch die Helligkeit der dargestellten Turmober- fläche angezeigt. D. h., daß der schwarze Bereich unverformt ist während die weißen Bereiche eine maximale Verformung anzeigen. Durch den Vergleich bei- spielsweise der Figuren 3 und 6 wird deutlich, daß das in dem Turm in Fig. 6 eingebrachte Schott dafür sorgt, daß die Verformung des Turms minimiert ist. Denn der schwarz eingefärbte Bereich des Turms in Fig. 6 ist deutlich größer als der schwarz eingefärbte Bereich des Turms in Fig. 3. In Fig. 5 und 10 ist das Turmende eines Turms gemäß dem Stand der Technik und eines erfindungsgemä- ßen Turms im Querschnitt dargesteilt. Das Turmende in Fig. 10 bestitzt im wesent- lichen einen kreisrunden Querschnitt, ist also kaum verformt. Das Turmende in Fig.
5 zeigt hingegen deutlich eine ovale Form.
Ansprüche 1. Turm einer Windenergieanlage zum Tragen eines Turmkopfes der Windener- gieanlage, mit einem Flansch zur Aufnahme einer Verbindung, die geeignet ist, den Turmkopf der Windenergienanlage aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schott oder ein Ringspant im Turminneren in einem Abstand von vorzugsweise 1, 0 m bis 7,0 m vom Flansch vorgesehen ist, und das Schott oder der Ringspant im wesentlichen eine Scheibe bildet, die im Turminneren mit der Turmwandung verbunden ist und den Turm durchsetzt.
2. Turm einer Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Drehlager ist.
3. Turm einer Windenergieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung im Zentrum des Schott oder Ringspant vorgesehen ist.
4. Turm einer Windenergienalage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspant oder das Schott in einem Abstand von 1,5 m bis 3,0 m, vorzugsweise 2,0 m, vom Flansch angeordnet ist.
5. Turm einer Windenergieanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Ringspants oder Schotts im Inneren des Turms vorgesehen sind, die jeweils im wesentlichen eine Scheibe bilden, die im Turminneren mit der Turmwandung verbunden ist und den Turm durchsetzt.
6. Windenergieanlage mit einem Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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