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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Litzenvorverkeilvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Spannglied-Festankern.
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Bei Windenergieanlagen mit einem Betonturm, der aus verschiedenen Segmenten zusammen gesetzt wird, wird der Betonturm anschließend durch Spannlitzen oder Spannseile verspannt. Diese Spannlitzen erstrecken sich typischerweise über die gesamte Länge des Turmes und werden am Turmfuß sowie am Turmkopf verspannt. Typischerweise ist an einem Ende der Spannlitzen ein Spannlitzenfestanker vorgesehen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Litzenvorverkeilvorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen von Spannglied-Festankern und einen Windenergieanlagen-Turm vorzusehen, welche eine kostengünstigere Möglichkeit der Herstellung der mit einem Spannlitzen-Festanker verkeilten Spannlitzen vorsehen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Litzenvorverkeilvorrichtung nach Anspruch 1, durch ein Verfahren nach Anspruch 3 und durch einen Windenergieanlagen-Turm nach Anspruch 4 gelöst.
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Somit wird eine Litzenvorverkeilvorrichtung zum Verkeilen von Spannlitzen in einem Spannglied-Festanker vorgesehen. Der Spannglied-Festanker weist eine Mehrzahl von Öffnungen zur Aufnahme von ersten Enden von Spannlitzen auf. Die Öffnungen in dem Spannglied-Festanker sind dazu ausgestaltet, sowohl die ersten Enden der Spannlitzen als auch Verpresskeile aufzunehmen. Die Litzenvorverkeilvorrichtung weist eine Klemmeinheit zum Einklemmen des Spannglied-Festankers und eine Matrize zum Verpressen der Verpresskeile in die Öffnungen auf.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Klemmeinheit zwei drehbare Klemmhebel auf, welche ein oberes Teil der Klemmeinheit auf einem unteren Teil der Klemmeinheit klemmen, wobei der Spannglied-Festanker zwischen dem unteren und oberen Teil eingeklemmt ist.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen von Spannglied-Festankern, welche jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen zur Aufnahme von ersten Enden von Spannlitzen aufweisen, wobei die Öffnungen in dem Spannglied-Festanker derart ausgestaltet sind, dass sowohl die ersten Enden der Spannlitzen als auch Verpresskeile aufgenommen werden können. Der Spannglied-Festanker wird in eine Klemmeinheit eingeklemmt. Die ersten Enden der Spannlitzen werden in die Öffnungen in dem Spannglied-Festanker eingeführt, so dass die ersten Enden der Spannlitzen über den Spannglied-Festanker hinaus ragen. Verpresskeile werden über die ersten Enden der Spannlitzen und in die Öffnungen eingeführt. Die Verpresskeile werden in die Öffnungen hinein verpresst.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Windenergieanlagen-Turm mit einer Mehrzahl von Spannglied-Festankern, die wie oben beschrieben hergestellt worden sind. Die Spannlitzen, deren erste Enden in dem Spannglied-Festanker eingeklemmt sind, werden zum Verspannen von Segmenten eines Turms der Windenergieanlage verwendet.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Windenergieanlage mit einem Turm, der aus einer Mehrzahl von Turmsegmenten aufgebaut ist, wobei die Turmsegmente durch den Spannglied-Festanker und die Spannlitzen verspannt sind.
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Die Erfindung betrifft den Gedanken, eine Litzenvorverkeilvorrichtung vorzusehen, bei der ein Spannglied-Festanker in der Vorrichtung verkeilt wird und erste Enden der Spannlitzen in die Bohrungen des Festankers eingeführt werden können und wobei die Spannlitzen mittels Verpresskeilen in dem Festanker verkeilt werden. Dazu wird der Festanker mittels Klemmhebeln eingeklemmt und die Verpresskeile werden in die Bohrungen in dem Festanker verklemmt. Anschließend kann der Spannglied-Festanker mit den daran befestigten Spannlitzen zum Verspannen von Turmsegmenten eines Windenergieanlagen-Turmes verwendet werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung,
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Turms einer Windenergieanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3A zeigt eine Draufsicht auf einen Spannlitzen-Festanker gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3B zeigt eine schematische Seitenansicht des Festankers von 3A,
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4A zeigt eine Draufsicht auf einen Festanker gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Mehrzahl von Verpresskeilen,
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4B zeigt eine schematische Schnittansicht eines Festankers von 4A,
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verpresskeiles gemäß der Erfindung, und
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6A–D zeigen verschiedene Ansichten einer Litzenvorverkeilvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die aerodynamische Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 angeordnet. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an. Der aerodynamische Rotor kann direkt oder indirekt mit dem Rotor oder Läufer des elektrischen Generators gekoppelt sein. Der elektrische Generator ist in der Gondel 104 angeordnet und erzeugt elektrische Energie. Die Pitch-Winkel der Rotorblätter 108 können durch Pitch-Motoren an den Rotorblattwurzeln der jeweiligen Rotorblätter 108 verändert werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Turms einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Der Turm 102 der Windenergieanlage weist eine Mehrzahl von Turmsegmenten 102a, 102b auf, welche aufeinander platziert werden. Die Turmsegmente 102a, 102b können mittels Spannlitzen bzw. Spannseilen 200 miteinander verspannt werden. Dazu weisen Turmsegmente 102a, 102b eine Mehrzahl von Hüllrohren 102c auf, durch die Spannlitzen oder Spannseile 200 geführt werden können. Gemäß der Erfindung kann an dem Turmkopf ein Spannlitzen-Festanker 300 vorgesehen sein. Am Turmfuß kann eine Klemmeinheit 500 vorgesehen sein, mittels welcher die vorverspannten Spannlitzen bzw. Spannseile 200 verklemmt werden. In 1 ist lediglich zur Veranschaulichung eine Spannlitze 200 mit einem Hüllrohr 102c gezeigt. Der erfindungsgemäße Turm 102 weist jedoch typischerweise eine Mehrzahl von Spannlitzen 200 und Höhlrohren 102c auf.
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3A und 3B zeigen eine Draufsicht und eine schematische Schnittansicht eines Spannglied-Festankers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Spannglied-Festanker oder Spannlitzen-Festanker 300 weist eine Mehrzahl von Löchern oder Durchbohrungen 310 auf, in welche die ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 eingeführt werden können. Die ersten Enden 201 werden dabei derart von einer ersten Seite 301 eingeführt, dass sie auf der zweiten Seite 302 überstehen. Die Bohrungen bzw. Löcher 310 weisen einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Spannlitzen 200 auf. Der Spannglied-Festanker bzw. der Spannlitzen-Festanker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann in dem Turm gemäß 2 verwendet werden.
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4A und 4B zeigen eine Draufsicht und eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Spannglied-Festankers. Wie in 3A und 3B sind die ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 in die Öffnungen oder Bohrungen 310 derart eingeführt, dass die ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 über die zweite Seite 302 des Festankers hinausragen. Ferner sind in 4A und 4B Verpresskeile 400 gezeigt, welche auf der zweiten Seite 302 des Festankers 300 über die ersten Enden 201 der Spannlitzen eingeführt und in die Bohrungen oder Löcher 310 derart eingeführt sind, dass das erste Ende 201 der Spannlitzen 200 fest eingeklemmt ist.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verpresskeiles 400. Der Verpresskeil 400 weist ein erstes Ende 410 und ein zweites Ende 420 sowie eine Durchgangsbohrung oder Loch 430 auf. Der Innendurchmesser des Loches 430 ist ausreichend groß, so dass die ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 eingeführt werden können. Der Durchmesser des ersten Endes 410 ist dabei kleiner als der Durchmesser des zweiten Endes 420. Der Verpresskeil kann als ein Kegelstumpf oder ein Kegelstumpf-Abschnitt mit einer Durchgangsbohrung ausgestaltet sein.
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6A bis 6D zeigen verschiedene Ansichten einer Litzenvorverkeilvorrichtung. Die Litzenvorverkeilvorrichtung dient dazu, die in 4A und 4B gezeigten Spannglied-Festanker mit den darin befestigten ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 herzustellen.
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Die Litzenvorverkeilvorrichtung weist eine Abdeckung 1100 auf, welche in eine geschlossene und eine geöffnete Position verfahrbar ist. Die Litzenvorverkeilvorrichtung weist ferner eine Klemmeinheit 1400 zum Einklemmen des Spannglied-Festankers 300 auf. Dazu wird der Spannglied-Festanker 300 in ein unteres Teil 1440 der Klemmvorrichtung 1400 platziert. Anschließend kann ein oberes Teil 1450 der Klemmvorrichtung 1400 auf dem Spannglied-Festanker 300 platziert werden. Das obere Teil 1450 wird dann über zwei Klemmhebel 1430 festgeklemmt. Die Klemmhebel 1430 weisen eine Drehachse 1410 auf und werden über hydraulische Zylinder 1500 betätigt.
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Die Abdeckung 1100 kann mittels eines Schienensystems 1600 hin und her bewegt werden.
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Wenn der Spannglied-Festanker 300 in der Klemmeinheit 1400 festgeklemmt ist, dann werden erste Enden 201 der Spannlitzen 200 durch die Löcher 310 in dem Spannglied-Festanker 300 durchgeführt, so dass sie über den Spannglied-Festanker 300 hinausragen. Anschließend werden die Verpresskeile 400 über die ersten Enden 201 der Spannlitzen 200 und in die Löcher 310 des Festankers 300 geschoben. Danach wird eine Matrize 1810 mittels Hydraulikzylindern 1820 in Richtung der Klemmvorrichtung 1400 bewegt. Durch diese Bewegung wird bewirkt, dass die Matrize 1810 die eingelegten Verpresskeile 400 in die Löcher 310 drückt, bis die ersten Ende 201 der Spannlitzen 200 verpresst sind. Falls die Matrize 1810 nicht genau ausgerichtet ist, kann es notwendig sein, die Matrize 1810 zu drehen, damit sie genau an den eingeführten Verpresskeilen 400 anliegt. Nachdem die Verpresskeile 400 durch die Matrize 1810 verkeilt worden sind, wird die Matrize 1810 wieder zurückgefahren und die Haube kann geöffnet werden, um den Spannglied-Festanker 300 entfernen zu können.
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Die erfindungsgemäße Litzenvorverkeilvorrichtung kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Überwachungseinheit aufweisen, welche eine Überschreitung des Litzenausstandes über den Festanker (wie weit die Litzen aus dem Festanker hinaus ragen, S. z. B. 3B oder 4B) überwacht. Ein Verpress- bzw Verkeilvorgang kann unterbrochen werden, wenn die Litzenausstände bzw. Litzenüberstände über einem ersten Schwellwert liegen (z. B. 13 mm) oder unter einem zweiten Schwellwert liegen (z. B. 7 mm). Dies ist vorteilhaft, weil damit sichergestellt werden kann, dass die Spannlitzen immer in der korrekten Position verpresst werden. In der erfindungsgemäßen Litzenvorverkeilvorrichtung, insbesondere in der Matrize, können z. B. neun Initiatoren vorgesehen sein, welche ein elektrisches Signal in eine Längenangabe umwandeln, welche dann auf einem Display der Vorrichtung angezeigt werden kann. Wenn die Litzen außerhalb des ersten und zweiten Schwellwertes liegen (d. h. wenn sie zu sehr oder zu wenig, zu weit oder zu gering aus dem Festanker hinaus ragen), dann kann dies angezeigt werden. Optional kann ein Verpressvorgang entsprechend verhindert werden. Falls eine Verpressung erfolgreich vollzogen worden ist, dann kann dies durch eine optische und/oder akustische Anzeige, z. B. eine grüne Leuchte, signalisiert werden.
