DE102021121620A1

DE102021121620A1 - tubular element

Info

Publication number: DE102021121620A1
Application number: DE102021121620.6A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rohrelement (10), dessen Rohrwandung (11) folgende Bestandteile enthält:
a) voneinander beabstandete axial verlaufende Längselemente (16),
b) wenigstens eine an den Längselementen (16) anliegende in Umfangsrichtung gewickelte Wickellagenschicht (22) aus einem länglichen Band- oder Profilmaterial (18), welche Wickellagenschicht (22) mit den Längselementen (16) verbunden ist,
c) eine Vielzahl von die Wickellagenschicht (22) umgebenden ring- oder sektorförmigen Tragelementen (24; 28), die miteinander zu einer Tragstruktur (30) verbunden sind, die mit der Wickellagenschicht (22) verbunden ist.

The invention relates to a tubular element (10) whose tubular wall (11) contains the following components:
a) axially extending longitudinal elements (16) spaced apart from one another,
b) at least one winding layer (22) wound in the circumferential direction and lying against the longitudinal elements (16) and made of an elongate strip or profile material (18), which winding layer (22) is connected to the longitudinal elements (16),
c) a large number of ring-shaped or sector-shaped support elements (24; 28) surrounding the layer of wound plies (22) and connected to one another to form a support structure (30) which is connected to the layer of wound plies (22).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrelement, wie es als Konstruktionselement für Leitungs- oder Tragrohre, z.B. für Mobilfunk- oder Windkraftwerke Verwendung findet.The invention relates to a tubular element, such as is used as a construction element for line or support tubes, e.g. for mobile radio or wind power plants.

Stand der TechnikState of the art

Derartige Rohrelemente sind beispielsweise im Rahmen des Windkraftwerkbaus oder der Infrastrukturversorgung bekannt. In der Regel sind die Rohrelemente dort in Form von endseitig miteinander verbindbaren Stahlzylindern ausgebildet oder der gesamte Tragturm wir aus einem einzigen Rohrelement gefertigt, das an Ort und Stelle errichtet wird. In jedem Fall sind die verwendeten Rohrelemente zig bis über 100 Tonnen schwer, bei Offshore-Anlagen regelmäßig zwischen 100 und 200 Tonnen.Such tubular elements are known, for example, in the context of wind power plant construction or infrastructure supply. As a rule, the tubular elements are designed there in the form of steel cylinders that can be connected to one another at the ends, or the entire support tower is made from a single tubular element that is erected on site. In any case, the pipe elements used weigh between tens of tons and over 100 tons, with offshore installations regularly weighing between 100 and 200 tons.

Der logistische Aufwand zum Bau des Turmes ist daher beträchtlich und führt zu ausgesprochen hohen Erstellungskosten.The logistical effort involved in building the tower is therefore considerable and leads to extremely high construction costs.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rohrelement zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet und das sich demgemäß mit einem deutlich reduzierten logistischen und finanziellen Aufwand zu einem Trag- oder Durchleitungsrohr erstellen lässt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rohrelement gemäß Anspruch 1 und ein Herstellungsverfahren für eine Rohrelement gemäß Anspruch 16 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.It is therefore the object of the present invention to provide a pipe element which overcomes the disadvantages of the prior art and which can accordingly be made into a support pipe or lead-through pipe with a significantly reduced logistical and financial outlay. According to the invention, this object is achieved by a tubular element according to claim 1 and a manufacturing method for a tubular element according to claim 16 . Further advantageous aspects, details and configurations of the invention result from the dependent claims, the description and the drawings.

Das erfindungsgemäße Rohrelement enthält eine Rohrwandung folgende Bestandteile:

a) voneinander beabstandete axial verlaufende Längselemente,
b) wenigstens eine an den Längselementen anliegende in Umfangsrichtung gewickelte Wickellagenschicht aus einem länglichen Band- oder Profilmaterial, welche Wickellagenschicht mit den Längselementen verbunden ist,
c) eine Vielzahl von die Wickellagenschicht umgebenden insbesondere ring- oder prismenförmigen Tragelementen, die mit der Wickellagenschicht und miteinander verbunden sind.

The pipe element according to the invention contains a pipe wall with the following components:

a) axially extending longitudinal elements spaced apart from one another,
b) at least one wound ply layer lying on the longitudinal elements and made of an elongate strip or profile material, which layer is wound in the circumferential direction and is connected to the longitudinal elements,
c) a multiplicity of supporting elements, in particular ring-shaped or prismatic, surrounding the layer of wound layers, which are connected to the layer of wound layers and to one another.

Die Längselemente werden durch voneinander beabstandete, vorzugsweise vertikal über einander angeordnete Halteelemente aufgespannt. Die Längselemente bilden dabei an den Halteelementen eine geschlossene geometrische Konfiguration, wie z.B. einen Kreis, eine Ellipse, ein Polygon etc. entsprechend der Form der Halteelemente und eventueller Zwischenelemente, die zur Aufspannung der Längselemente dienen. Die Längselemente sind beispielsweise, Rohre, Seile, Bänder, insbesondere aus Metall, Kunststoff oder Hanf. Die Längselemente bilden die Träger für die nun in Umfangsrichtung aufgebrachte Wickellage, die in Umfangsrichtung innenseitig und/oder außenseitig an den Längselementen aufgebracht und mit diesen verbunden, z.B. verklebt wird. Die Wickellagenschicht besteht aus wenigstens einer Lage eines Bandes, aus Gewebe, Papier, insbesondere Kraftpapier, aus einem Formband z.B. aus einem Wellpappe-Profilband oder dergleichen. Diese Wickellagenschicht kann auch diagonal auf die Längselemente gewickelt und z.B. durch Klebstoff mit diesen verbunden werden.The longitudinal elements are clamped by holding elements which are spaced apart from one another and are preferably arranged vertically one above the other. The longitudinal elements form a closed geometric configuration on the holding elements, such as a circle, an ellipse, a polygon, etc., corresponding to the shape of the holding elements and any intermediate elements that serve to clamp the longitudinal elements. The longitudinal elements are, for example, tubes, ropes, bands, in particular made of metal, plastic or hemp. The longitudinal elements form the supports for the winding layer that is now applied in the circumferential direction, which is applied in the circumferential direction on the inside and/or outside of the longitudinal elements and connected to them, e.g. glued. The winding layer consists of at least one layer of tape, fabric, paper, in particular kraft paper, a shaped tape, e.g. corrugated cardboard profile tape or the like. This layer of ply wrap can also be wound diagonally onto the longitudinal members and bonded to them, for example, by adhesive.

Die Wickellagenschicht kann prinzipiell nur eine Lage enthalten, jedoch kann sie vorzugsweise auch mehrere Lagen, vorzugsweise 3 bis 10 Lagen, umfassen, um die Stabilität der Wickellagenschicht zu erhöhen. Das Band- oder Profilmaterial wird vorzugsweise derart aufgewickelt, dass die Längselemente über ihre gesamte Länge gleichmäßig mit einer oder mehreren Lagen des Wickellagenmaterials umwickelt werden. Herstellungstechnisch lässt sich das durch ein Bandzufuhr realisieren, die in axialer Richtung entlang der Längselemente verfahren wird, wobei die Konstellation der Längselemente relativ zu der Bandzufuhr gedreht wird. Nach dem Aushärten des Klebers hat die bereits rohrförmige Gesamtkonstruktion aus Längselementen und Wickellagenschicht bereits eine ausreichend hohe Stabilität und Steifheit, um die nun aufgebrachten Tragelemente zu führen, die abschließend außenseitig um die Wickellagenschicht aufgebracht werden.In principle, the layer of wound plies can contain only one layer, but it can preferably also comprise a plurality of layers, preferably 3 to 10 layers, in order to increase the stability of the layer of wound plies. The strip or profile material is preferably wound up in such a way that the longitudinal elements are evenly wrapped over their entire length with one or more layers of the winding layer material. In terms of manufacturing technology, this can be realized by a tape feed, which is moved in the axial direction along the longitudinal elements, with the constellation of the longitudinal elements being rotated relative to the tape feed. After the adhesive has hardened, the already tubular overall construction made up of longitudinal elements and the layer of wound layers already has sufficient stability and rigidity to guide the load-bearing elements that are now applied, which are then applied around the layer of wound layers on the outside.

Die abschließend auf die Wickellagenschicht aufgebrachten Tragelemente können zum Beispiel Ringe sein, die die Wickellagenschicht umgeben und endseitig miteinander und mit der Wickellagenschicht verbunden werden. Alternativ/zusätzlich können es Prismen mit der Grundfläche eines Kreisringsektors sein, die sich in Längsrichtung erstrecken, und die sowohl seitlich miteinander zu einem Ring verbunden werden, als auch stirnseitig miteinander verbunden werden, um so eine rohrförmige Struktur mit einer gewünschten Länge zu bilden. Die Tragelemente geben der gesamten Konstruktion die wesentliche Tragfähigkeit, die das so hergestellte Rohr bzw. Rohrelement befähigt, zum Beispiel ein Windkraftwerk mit einem Gewicht von zig Tonnen zu tragen. Die Tragelemente bestehen zum Beispiel aus Holz- oder Holz enthaltendem Material, sie können jedoch auch aus Beton oder Polymerbeton bestehen. Aus ökologischen Gründen wird dann vorzugsweise Recycle-Beton verwendet, der eine hohe Tragfähigkeit aufweist. Die Stärke der Tragelemente in radialer Richtung beträgt vorzugsweise 0,2 m bis 1 m.The support elements finally applied to the layer of wound plies can be rings, for example, which surround the layer of wound plies and are connected to one another and to the layer of wound plies at the ends. Alternatively/additionally, they can be prisms with the base of a circular ring sector, which extend in the longitudinal direction and which are connected to one another both laterally to form a ring and are connected to one another at the front so as to form a tubular structure with a desired length. The load-bearing elements give the entire construction the essential load-bearing capacity that enables the pipe or pipe element produced in this way to carry, for example, a wind power station with a weight of tens of tons. The supporting elements consist, for example, of wood or wood-containing material, but they can also consist of concrete or polymer concrete. For ecological reasons, recycled concrete is then preferably used, which has a high has carrying capacity. The strength of the support elements in the radial direction is preferably 0.2 m to 1 m.

Diese Konstruktion vereinigt eine Reihe von Vorteilen. Es wird kein Kern zur Herstellung des Rohres benötigt. Die einzelnen Komponenten sind im Vergleich zu den vorbekannten Stahlringen mit einem Gewicht von zig bis über 100 Tonnen sehr viel leichter und können sogar unter einer Tonne Gewicht gehalten werden. Die Einzelkomponenten, wie Längselemente, das Band- oder Profilmaterial für die Wickellagenschicht und die einzelnen Tragelemente können ohne großen logistischen Aufwand transportiert und vor Ort zusammen gebaut werden. Jede einzelne Komponente kann so z.B. bis zu 16 Tonnen wiegen und so beispielsweise durch einen Helikopter vor Ort geliefert werden. Es können somit durch die Erfindung Masten, z.B. für den Mobilfunk, auch an unzugänglichen Orten erbaut werden. Jede einzelne Komponente ist größenmäßig wesentlich leichter als vorgefertigte Masten oder Mastbestandteile, wie sie bei herkömmlichen Mobilfunk- oder Windkraftanlagenmasten Verwendung finden.This construction combines a number of advantages. No core is needed to make the tube. The individual components are much lighter compared to the previously known steel rings with a weight of tens to over 100 tons and can even be kept under a ton. The individual components, such as longitudinal elements, the strip or profile material for the winding layer and the individual supporting elements can be transported and assembled on site without great logistical effort. Each individual component can weigh up to 16 tons, for example, and can be delivered on site by helicopter, for example. With the invention, masts, e.g. for mobile communications, can also be built in inaccessible locations. Each individual component is significantly lighter in size than prefabricated towers or tower components used in traditional cell phone or wind turbine towers.

Das Rohrelement kann sowohl für Rohrkonstruktionen wie Tragmasten, Schornsteine, rohrförmige Bauelemente als auch für Durchleitungsrohre wie etwa Gasrohre, Wasserrohre, Leitungsrohre und andere Rohre für Infrastrukturmaßnahmen verwendet werden.The tubular element can be used both for tubular constructions such as support poles, chimneys, tubular structural elements and for through-ducts such as gas pipes, water pipes, line pipes and other pipes for infrastructure measures.

Der Durchmesser kann vorzugsweise 0,5 bis 20 m betragen. Die Länge der Tragelemente kann vorzugsweise 0,5 m bis 150 m betragen, in jedem Fall sind je auch die fertigen Rohrelemente sehr viel leichter als vergleichbare Konstruktionen. Die Höhe/Länge der gesamten Rohrkonstruktion kann 1 m bis 150 m, und im Falle von Infrastrukturrohren beliebige Längen erreichen, und das ohne Schweißen. Bei Turm- und Tragkonstruktionen erfolgt der Aufbau vorzugsweise vertikal, bei Infrastrukturrohren vorzugsweise horizontal.The diameter may preferably be 0.5 to 20 m. The length of the supporting elements can preferably be 0.5 m to 150 m, in any case the finished tubular elements are also much lighter than comparable constructions. The height/length of the entire pipe construction can reach 1 m to 150 m, and in the case of infrastructure pipes, any length without welding. In the case of tower and support structures, the installation is preferably carried out vertically, in the case of infrastructure pipes preferably horizontally.

Vorzugsweise wird das längliche Band- oder Profilmaterial mittels eines Klebers, insbesondere eines UV-härtenden Klebers mit den Längselementen verbunden. Dies hat den Vorteil, dass das längliche Band- oder Profilmaterial direkt nach dem Auftragen mit den Längselementen bzw. mit den daneben und darunter befindlichen Lagen der Wickellagenschicht endfest verbunden werden kann. So wird dann vorzugsweise ein UV Strahler hinter dem Aufbringort, z.B. einer Bandzuführung angeordnet.The elongate strip or profile material is preferably connected to the longitudinal elements by means of an adhesive, in particular a UV-curing adhesive. This has the advantage that the elongate strip or profile material can be permanently connected to the longitudinal elements or to the adjacent and underlying layers of the winding layer directly after application. A UV emitter is then preferably arranged behind the application location, e.g. a belt feed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Längselemente durch Rohre, Bänder oder Seile, insbesondere aus Stahl, Hanf oder Kunststoff gebildet. Diese Art von Längselementen hat eine gute Festigkeit um als Grundstruktur für den Aufbau des Rohrelements zu dienen und ist im Falle von Hanf auch nach Umweltgesichtspunkten vorteilhaft.In an advantageous embodiment of the invention, the longitudinal elements are formed by tubes, bands or cables, in particular made of steel, hemp or plastic. This type of longitudinal members has good strength to serve as the basic structure for constructing the tubular member, and in the case of hemp, is also advantageous from an environmental point of view.

Vorzugsweise liegt die Wickellagenschicht innen- und/oder außenseitig an den Längselementen an. In der Regel wird die Wickellagenschicht von außen auf die Längselemente gewickelt. Es ist aber auch möglich, die Wickellagenschicht von innen aufzubringen, wenn z.B. eine Bandzufuhr im freien Innenraum zwischen den aufgespannten Längselementen angeordnet wird. Im Fall eine hohe Festigkeit gewünscht ist, kann die Wickellagenschicht auch innenseitig als auch außenseitig aufgebracht werden.The layer of wound plies preferably rests against the longitudinal elements on the inside and/or outside. As a rule, the winding layer is wound onto the longitudinal elements from the outside. However, it is also possible to apply the layer of wound layers from the inside if, for example, a tape feed is arranged in the free interior space between the stretched longitudinal elements. If high strength is desired, the winding layer can also be applied to the inside or to the outside.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die einzelnen Lagen der Wickellagenschicht auf Stoß nebeneinander gewickelt sind oder haben eine axiale Überlappung von vorzugsweise maximal 50%. Auf diese Weise wird eine geschlossene Wickellagenschicht erzeugt. Natürlich wird der Wickelvorgang vorzugsweise derart durchgeführt, dass die Wickellagenschicht am Ende 3 bis 15 Schichten aufweist.In an advantageous development of the invention, the individual layers of the layer of wound layers are wound next to each other in a butt joint or have an axial overlap of preferably a maximum of 50%. In this way, a closed layer of wound layers is produced. Of course, the winding operation is preferably carried out in such a way that the lap layer at the end has 3 to 15 layers.

Vorzugsweise ist das längliche Bandmaterial als Kraftpapierband oder als Streifen aus Wellpappeprofilen ausgebildet. Dieses Material ist umweltfreundlich herstellbar und abbaubar, im Falle einer Entsorgung des Rohrelements nach Gebrauch.The elongate strip material is preferably designed as a kraft paper strip or as strips of corrugated cardboard profiles. This material can be produced in an environmentally friendly manner and is degradable if the tubular element is disposed of after use.

Vorzugsweise weist das längliche Band- oder Profilmaterial in Längsrichtung verlaufende Perforierungen, insbesondere Schlitze auf, die zu einer besseren Durchdringung mit Kleber, insbesondere Polymerkleber dienen.Preferably, the elongate strip or profile material has perforations running in the longitudinal direction, in particular slits, which serve to improve the penetration of adhesive, in particular polymer adhesive.

Vorzugsweise weist das längliche Band- oder Profilmaterial in Längsrichtung verlaufende Versteifungen z.B. aus Holz auf, welche zu einer axialen Versteifung des Rohrelements führen.Preferably, the elongate strip or profile material has stiffeners, e.g. made of wood, running in the longitudinal direction, which lead to an axial stiffening of the tubular element.

Wenn in vorteilhafter Weise zudem in die Wickellagenschicht axial verlaufende Versteifungsprofile eingewickelt sind, wird eine starke Versteifung des Rohrelements in axialer Richtung erzielt.If, in an advantageous manner, stiffening profiles running axially are also wrapped in the layer of wound layers, a strong stiffening of the tubular element in the axial direction is achieved.

Die Wickellagenschicht kann auch Wickellagen mit einer Abfolge der oben genannten unterschiedlichen bandförmigen Materialien aufweisen, wie z.B. Kraftpapierbänder, senkrecht verlaufenden Profile, die zwischen die Lagen der Wickellagenschicht eingewickelt werden, gefolgt von Wickellagen mit Versteifungen, z.B. kleinen Holzstreben, die axial verlaufen etc.. Auf diese Weise hat das Rohrelement allein schon durch die Wickellagenschicht eine beträchtliche Steifigkeit und Tragfähigkeit.The ply wrap may also include ply wraps with a succession of the above different tape-like materials, such as kraft paper tapes, perpendicular profiles wrapped between the plies of the ply wrap layer, followed by ply wraps with stiffeners, e.g., small wooden struts running axially, etc.. On in this way, the tubular element has considerable rigidity and load-bearing capacity simply due to the layer of wound plies.

Vorzugsweise bestehen die Tragelemente aus Holz oder Holz-enthaltendem Material. Ein derartiges Material hat eine hohe Druckbeständigkeit und ist daher geeignet höhere Lasten aufzunehmen. Diese Material ist auch nachhaltig herstellbar und leicht nach Ablauf der Nutzungsdauer des Rohrelements zu entsorgen.Preferably, the support members are made of wood or wood-containing material. Such a material has a high pressure resistance and is therefore suitable for absorbing higher loads. This material is also sustainably manufacturable and easy to dispose of at the end of the useful life of the tubular element.

Vorzugsweise sind die Tragelemente von einer die Rohraußenwand bildenden Decklage aus wetterresistentem Material, z.B. Metall oder Kunststoff ummantelt. Auf diese Weise erhält das Rohrelement seine finale Wetterbeständigkeit als auch Beständigkeit gegen mechanische Einflüsse, z.B. Hagel, umherfliegende Äste etc..The support elements are preferably encased in a cover layer made of weather-resistant material, e.g. metal or plastic, forming the outer wall of the pipe. In this way, the tubular element receives its final weather resistance as well as resistance to mechanical influences, e.g. hail, flying branches, etc..

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weisen die Tragelemente durchgehende Perforierungen auf, die in die Anlagefläche zu der Wickellagenschicht münden. Diese Perforierungen dienen als Polymerführungsschichten zur Leitung eines Polymerklebers zu der Kontaktfläche zwischen der Wickellagenschicht und den Tragelementen, um diese beiden Strukturelemente mechanisch stabil miteinander zu verbinden.In an advantageous embodiment of the invention, the support elements have continuous perforations which open into the contact surface for the layer of wound plies. These perforations serve as polymer guiding layers for conducting a polymer adhesive to the contact surface between the winding layer layer and the support elements in order to mechanically stably connect these two structural elements to one another.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Tragturm für eine Windkraftanlage umfassend ein Rohrelement oder eine Vielzahl von stirnseitig aneinandergesetzten Rohrelementen obiger Art, wobei ein unteres Ende des Rohrelements/das unterste Rohrelement in einem Betonfundament aufgenommen ist und das obere Ende des Rohrelements/das oberste Rohrelement zur Aufnahme eines Windturbinengehäuses ausgebildet ist. Es kann z.B. einen Flansch oder Ansatz zum Verschrauben des oberen Turmendes mit dem Windkraftwerk aufweisen. Auf diese Weise wird eine stabile und nachhaltig produzierte und nach Gebrauch umweltfreundlich recyclebare Mastkonstruktion für das Windkraftwerk geschaffen.The invention also relates to a shoring tower for a wind power plant, comprising a tubular element or a plurality of tubular elements of the above type which are placed end to end, with a lower end of the tubular element/the lowest tubular element being accommodated in a concrete foundation and the upper end of the tubular element/the uppermost tubular element for accommodating a Wind turbine housing is formed. For example, it may have a flange or lug for bolting the top of the tower to the wind turbine. In this way, a stable and sustainably produced mast construction for the wind power plant that can be recycled in an environmentally friendly manner after use is created.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrelements der oben beschriebenen Art. In diesem Verfahren werden zwischen wenigstens zwei voneinander beabstandeten Haltelementen eine Mehrzahl von Längselementen aufgespannt, die quer zu ihrer aufgespannten Erstreckung eine geschlossene Konstellation bilden. Diese Konstellation kann kreisförmig, ellipsoid polygonal sein, je nachdem welches Profil das Rohrelement erhalten soll.
Sodann wird die Konstellation der aufgespannten Längselemente mit einem länglichen Band- oder Profilmaterial umwickelt, welches dabei eine die Längselemente innen- und/oder außenseitig umgebende Wickellagenschicht bildet. Die Wickellagenschicht wird wiederum mit Tragelementen, insbesondere in Ring oder Sektorform umgeben, welche Tragelemente miteinander und mit der Wickellagenschicht verbunden werden. Die Zufuhr des länglichen Band- oder Profilmaterials erfolgt dabei vorzugsweise über eine Bandzufuhr, die axial über die Länge der Längselemente verfahren wird. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass ein Rohrelement als eine Einzelkomponente kernlos gefertigt werden kann, wobei die einzelnen zu verbauenden Komponenten ein so geringes Gewicht haben, dass sie leicht auch an unzugänglichere Stellen transportierbar sind.The invention also relates to a method for producing a tubular element of the type described above. In this method, a plurality of longitudinal elements are stretched between at least two spaced-apart holding elements, which form a closed constellation transversely to their stretched extent. This constellation can be circular, ellipsoidal, polygonal, depending on which profile the tubular element is to have.
Then the constellation of the stretched-out longitudinal elements is wrapped with an elongate strip or profile material, which forms a layer of wound layers surrounding the longitudinal elements on the inside and/or outside. The layer of wound layers is in turn surrounded by support elements, in particular in ring or sector form, which support elements are connected to one another and to the layer of wound layers. The elongate strip or profile material is preferably fed via a strip feed that is moved axially over the length of the longitudinal elements. The advantage of this method is that a tubular element can be manufactured without a core as a single component, with the individual components to be installed having such a low weight that they can also be easily transported to inaccessible places.

Vorzugsweise werden die Tragelemente schließlich von einer Decklage aus Metall und/oder Kunststoff umgeben, um so einen Schutz des Rohrelements gegen mechanische und klimatische Einflüsse zu schaffen.Finally, the support elements are preferably surrounded by a cover layer made of metal and/or plastic in order to protect the tubular element against mechanical and climatic influences.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das längliche Band- oder Profilmaterial vor dem Aufwickeln auf die Längselemente mit einem UV härtenden Polymerkleber versehen und das Material wird nach dem Aufwickeln mit UV bestrahlt. In an advantageous development of the invention, the elongate strip or profile material is provided with a UV-hardening polymer adhesive before it is wound onto the longitudinal elements, and the material is irradiated with UV after it has been wound up.

Auf diese Weise ist das Material sofort nach dem Aufbringen verklebt und ausgehärtet, was insgesamt einen schnelleren Aufbau ermöglicht.In this way, the material is bonded and cured immediately after application, which allows for faster construction overall.

Vorzugsweise werden als Halteelemente Ringe mit einer insbesondere kreisförmigen oder polygonen Grundfläche verwendet, zwischen denen die Längselemente aufgespannt werden. Auf diese Weise wird die Konstellation der Längselemente durch die Form der Halteelemente vorgegeben. Auf diese Weise können einfach Rohrelemente mit einer kreisförmigen ellipsoiden oder polygonen Grundfläche hergestellt werden.Rings with an in particular circular or polygonal base are preferably used as holding elements, between which the longitudinal elements are stretched. In this way, the constellation of the longitudinal elements is predetermined by the shape of the holding elements. In this way, tubular elements with a circular, ellipsoidal or polygonal base can easily be produced.

In vorteilhafter Weise werden die Haltelemente zusammen mit den Längselementen um eine axiale Zentrumsachse gedreht, wobei das länglichen Band- oder Profilmaterial insbesondere über eine Bandzuführung zugeführt wird, wobei die Zuführung axial bewegt wird, so dass die Kanten des länglichen Band- oder Profilmaterials auf Stoß liegen oder sich teilweise überdecken, vorzugsweise maximal zu 50%.Advantageously, the holding elements are rotated together with the longitudinal elements about an axial central axis, with the elongate strip or profile material being fed in particular via a strip feed, the feed being moved axially so that the edges of the elongate strip or profile material abut or partially overlap, preferably a maximum of 50%.

Vorzugsweise werden Tragelemente mit Perforierungen verwende, die an der der Wickellagenschicht zugewandten Seite der Tragelemente enden. Nach dem Aufbringen der Tragelemente auf die Wickellagenschicht kann ein adhäsives Polymer durch die Perforierungen gepresst wird, so dass dieses die Tragelemente mit der Wickellagenschicht verklebt und eventuell sogar Zwischenräume zwischen der Wickellagenschicht und dem Tragelement ausfüllen kann. Es wird damit ein stabiles und steifes Rohrelement geschaffen, dessen Einzelkomponenten mechanisch fest miteinander verbunden sind.Preferably, support elements with perforations are used, which end on the side of the support elements facing the winding layer. After applying the support elements to the layer of wound plies, an adhesive polymer can be pressed through the perforations so that this glues the support elements to the layer of wound plies and can possibly even fill gaps between the layer of wound plies and the support element. A stable and rigid tubular element is thus created, the individual components of which are mechanically firmly connected to one another.

Vorzugsweise werden die Tragelemente über in Längsrichtung des Rohrelements verlaufende Spannelemente oder mittels in Längsrichtung verlaufenden Bolzen miteinander verbunden. Die Konstruktion kann damit auch Zugbelastungen aufnehmen, was die Biegebelastbarkeit insbesondere bei Tragturmkonstruktionen erheblich verbessert.The support elements are preferably connected to one another by clamping elements running in the longitudinal direction of the tubular element or by means of bolts running in the longitudinal direction. The construction can thus also absorb tensile loads, which significantly improves the flexural strength, especially in the case of support tower constructions.

Zur Herstellung eines Tragturms z.B. für Mobilfunk oder Windkraftwerke wird vorzugsweise eines der beiden Halteelemente mit einer Hebevorrichtung über das andre Haltelement gehoben, und der Aufwickelvorgang bzw. Aufstapelvorgang um eine vertikale Achse vorgenommen. Auf diese Weise ist zum Aufbau des Masts lediglich ein Autokran erforderlich. Die Einzelkomponenten für das Rohrelement sind vergleichsweise leicht, z.B. Vorratsrollen, auf die das längliche Band- oder Profilmaterial aufgewickelt ist, die Längselemente und die einzelnen Tragelemente. Sie können daher ohne großen logistischen Aufwand, so z.B. ohne Schwertransport zur Baustelle transportiert werden.To produce a support tower, e.g. for mobile communications or wind power plants, one of the two holding elements is preferably lifted over the other holding element with a lifting device, and the winding or stacking process is carried out around a vertical axis. In this way, only a truck-mounted crane is required to erect the mast. The individual components for the tubular element are comparatively light, e.g. They can therefore be transported to the construction site without great logistical effort, e.g. without heavy transport.

Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Lage - Schicht;The following expressions are used synonymously: layer - layer;

Die oben ausgeführten Ausführungsformen der Erfindung lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The embodiments of the invention outlined above can be combined with one another as desired.

Figurenlistecharacter list

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rohrelements im Aufbau beim Wickeln der Wickellagenschicht um die Längselemente;
2 eine weitere perspektivische Darstellung des Rohrelements aus 1 beim anschließenden Aufbringen ringförmiger Tragelemente um die Wickellagenschicht;
3 eine alternative Ausführung zu 2 beim Aufbringen sektorförmiger Tragelemente um die Wickellagenschicht;
4 einen Querschnitt durch die Ausführungsform der 2 im fertig gestellten Zustand, und
5 einen Querschnitt durch die Ausführungsform der 3 im fertig gestellten Zustand.

The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments in connection with the drawings. Show it

1 a perspective view of a tubular element according to the invention in the construction when winding the winding layer layer around the longitudinal elements;
2 Another perspective view of the tubular element 1 in the subsequent application of annular support elements around the winding layer layer;
3 an alternative version 2 when applying sector-shaped support elements around the layer of wound plies;
4 a cross section through the embodiment of 2 in the completed state, and
5 a cross section through the embodiment of 3 in finished condition.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

1 zeigt schematisch die Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrelements 10 in stark schematisierter Form. In den Figuren sind identische oder funktionsgleiche Teile mit den identischen Bezugszeichen versehen. 1 shows schematically the production of the tubular element 10 according to the invention in a highly schematic form. In the figures, parts that are identical or have the same function are provided with identical reference symbols.

Zwischen zwei übereinander angeordneten Halteelementen 12, 14 werden eine Reihe von Längselementen 16 in einer geschlossenen Konfiguration, je nach gewünschtem Rohrprofil aufgespannt, im vorliegenden Fall in Kreisform um ein kreiszylindrisches Rohrelement 10 zu erhalten. Die Längselemente können Bänder, Seile oder Rohre sein, insbesondere aus Metall, Kunststoff, z.B. Kunststofffasern hoher Tragkraft wir Carbon- oder Aramidfasern, oder bestehend aus zugresistentem Naturmaterial wie Hanf.Between two holding elements 12, 14 arranged one above the other, a row of longitudinal elements 16 are clamped in a closed configuration, depending on the desired tubular profile, in the present case in a circular shape in order to obtain a circular-cylindrical tubular element 10. The longitudinal elements can be bands, ropes or tubes, in particular made of metal, plastic, e.g. plastic fibers with high load-bearing capacity such as carbon or aramid fibers, or consist of natural materials such as hemp that are resistant to tension.

Auf die aufgespannten Längselemente 16 wird ein längliches Band- oder Profilmaterial 18 aufgewickelt, vorzugsweise indem die beiden Halteelemente 12, 14 relativ zu einer Bandzufuhr 20 gedreht werden und die Bandzufuhr langsam in Richtung der zentralen Rotationsachse R verfahren wird. Auf diese Weise wird auf den Längselementen eine Wickellagenschicht 22 erzeugt, die aus einer oder mehreren Lagen des länglichen Band- oder Profilmaterials 18 bestehen. Zum Aufbau der Schicht können auch verschiedene längliches Band- oder Profilmaterialien 18, z.B. mit voluminösen Wellpappeprofilen, mit Versteifungselementen etc. alternierend aufgebracht werden.An elongate strip or profile material 18 is wound onto the stretched-out longitudinal elements 16, preferably by rotating the two holding elements 12, 14 relative to a strip supply 20 and slowly moving the strip supply in the direction of the central axis of rotation R. In this way, a layer of wound plies 22 consisting of one or more layers of the elongate strip or profile material 18 is produced on the longitudinal elements. To build up the layer, different elongated strip or profile materials 18, e.g. with voluminous corrugated cardboard profiles, with stiffening elements, etc. can also be applied alternately.

Das längliches Band- oder Profilmaterial 18 kann vor dem Aufbringen auf die Längselemente 16 oder die darunter befindlichen Lagen des Wickellagenschicht 22 mit einem UV-Kleber versehen werden, und nach dem Aufliegen wird die neu aufgebrachte Lage mit einem UV-Strahler bestrahlt, so dass das gerade zugeführte längliche Band- oder Profilmaterial 18 sofort mit den Längselementen 16 bzw. mit der bereits aufgebrachten Wickellagenschicht 22 innig verbunden wird.The elongate strip or profile material 18 can be provided with a UV adhesive before it is applied to the longitudinal elements 16 or the layers of the winding layer 22 located underneath, and after it has been laid on, the newly applied layer is irradiated with a UV lamp so that the straight fed elongate strip or profile material 18 is immediately intimately connected to the longitudinal elements 16 or to the layer of wound layers 22 that has already been applied.

Dieser Schritt wird durchgeführt, bis die Längselemente 16 zumindest annähernd über die gesamte axiale Länge mit beliebigen Lagen der Wickellagenschicht 22 versehen sind. Die mit der Wickellagenschicht 22 verbundenen Längselemente 11 bilden schon eine steife Rohrwandung 11, die daher für das in den 2 und 3 beschriebene Aufbringen der Tragelemente nicht mehr vertikal, z.B. über einen Kran, gehalten werden muss.This step is carried out until the longitudinal elements 16 are provided with any layers of the wound layer layer 22 at least approximately over the entire axial length. The associated with the winding layer layer 22 longitudinal elements 11 already form a rigid pipe wall 11, which is therefore for the in 2 and 3 described application of the supporting elements no longer needs to be held vertically, for example using a crane.

In einem nächsten Schritt werden nun Tragelemente in Form von Tragringen 24 von oben auf die Rohrwandung 11, die Wickellagenschicht 22 umgebend, herabgelassen, um so mit der Wickellagenschicht 22 und den Längselementen eine stabile Rohrwandung 11 zu bilden. Die Tragringe haben an ihrer Oberseite axial verlaufende Bolzen 26, die komplementäre Bohrungen in der Unterseite der Tragringe 24 durchsetzen und dort z.B. über Schrauben oder Splinte aneinander gesichert werden können, wodurch die Tragringe 24 fest miteinander verbunden sind und somit auf Zug belastet werden können. Die Tragringe 24 bestehen vorzugsweise aus Holz oder Holzpressmaterialien, können jedoch auch aus Kunststoff, Polymerbeton, Beton, Metall oder Hybriden davon bestehen. Durch die hohe Druck- und über die Verbindungsbolzen 26 auch Zugfestigkeit der durch die Tragringe 24 aufgebauten Tragstruktur 30 kann das so erzeugte Rohrelement 10 hohe Lasten tragen, z.B. eignet es sich als Turm für Windkraftanlagen. Anstelle von Bolzen 26 können auch durchgehende fluchtende Bohrungen in den übereinander angeordneten Tragringen ausgebildet sein, die an am Ende von Spannseilen durchsetzt und festgespannt werden, um die Tragringe 24 auf Zug aneinander zu sichern, und so eine geschlossen Tragstruktur 30 zu bilden.In a next step, support elements in the form of support rings 24 are lowered from above onto the pipe wall 11 surrounding the layer of wound layers 22 in order to form a stable pipe wall 11 with the layer of wound layers 22 and the longitudinal elements. The support rings have axially running bolts 26 on their upper side, which pass through complementary bores in the underside of the support rings 24 and can be secured to one another there, for example using screws or cotter pins, whereby the support rings 24 are firmly connected to one another and can therefore be subjected to tensile loads. The support rings 24 are preferably made of wood or pressed wood materials, but may also be made of plastic, polymer concrete, concrete, metal or hybrids thereof. Due to the high compressive strength and, via the connecting bolts 26, also the tensile strength of the supporting structure 30 built up by the supporting rings 24, the tubular element 10 produced in this way can bear high loads, for example it is suitable as a tower for wind turbines. Instead of bolts 26, continuous, aligned bores can also be formed in the support rings arranged one above the other, through which tension cables pass and are clamped at the end, in order to secure the support rings 24 to one another under tension, and thus to form a closed support structure 30.

Der Aufbau, d.h. das Aufspannen des oberen Halteelements 12 über dem unteren 14 und das Herablassen der Tragringe 24 wird vorzugsweise über einen Autokran oder über ein Hilfsgerüst realisiert. Alternativ können Halbringe vorgesehen werden, die erst auf der Wickellagenschicht 22 und auf dem darunter liegenden Tragring 24 miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann auch von radial außen montiert werden.The structure, i.e. the clamping of the upper holding element 12 over the lower one 14 and the lowering of the support rings 24, is preferably implemented using a truck-mounted crane or an auxiliary scaffold. Alternatively, half rings can be provided, which are only connected to one another on the winding layer layer 22 and on the supporting ring 24 lying underneath. In this way it is also possible to mount radially from the outside.

3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Tragelemente in Form von Tragsegmenten 28 ausgebildet sind, die identisch ausgebildet sind, was in der Zeichnung nicht perfekt zu sehen ist. Die Tragsegmente 28 werden miteinander und mit der Wickellagenschicht 22 verklebt, um auf diese Weise eine feste geschlossene Tragstruktur 30 zu bilden. Die Tragsegmente 26 können im Gegensatz zu den Tragringen 24 aus 2 von radial außen montiert werden und müssen nicht von ober über das gesamte Rohrelement herabgelassen werden. Die Tragsegmente können in Form von Ringsektoren ausgebildet sein, in welchem Fall die Innenseite bü + ndig an der Wickellagenschicht 22 anliegen kann, und in welchem Fall die wechselseitigen Stoßkanten abschließen. Die Tragsegmente können jedoch auch quaderförmig sein, in welchem sie zum einen nur einen geringen Winkel des Rohres abdecken sollten, damit die Spalte zur Wickellagenschicht 22 nicht zu groß werden. Zum anderen sind in diesem Fall auch die wechselseitigen Stoßkanten nach außen hin größer. In dieser Ausführungsform sollten daher vorzugsweise durch einen erhöhten Einsatz von Polymerkleber die entstehenden Spalte gefüllt werden, damit eine geschlossen Tragstruktur 30 erzielt wird. 3 Figure 12 shows an alternative embodiment in which the support elements are in the form of support segments 28 which are of identical design, which is not perfectly visible in the drawing. The support segments 28 are bonded to each other and to the wraparound layer 22 to form a solid, closed support structure 30 in this manner. The support segments 26 can, in contrast to the support rings 24 2 be mounted radially from the outside and do not have to be lowered from above over the entire tubular element. The support segments can be designed in the form of ring sectors, in which case the inside can rest flush against the layer of wound layers 22, and in which case the mutual abutting edges terminate. However, the support segments can also be cuboid, in which case they should cover only a small angle of the pipe so that the gaps to the layer of wound layers 22 do not become too large. On the other hand, in this case, the alternating abutting edges are larger towards the outside. In this embodiment, the resulting gaps should therefore preferably be filled by using more polymer adhesive, so that a closed support structure 30 is achieved.

Die Tragsegmente 28 haben an ihren vertikalen Kanten und mittig Durchbohrungen 32, die nach fertigem Aufbau der Tragstruktur 30 von Spannseilen 33 (5), insbesondere aus Metall oder hochzugfesten Polymerfaserseilen durchsetzt werden, um die Tragstruktur 30 auf Zug zu sichern und damit eine gewünschte Biegesteifigkeit des gesamten Turmaufbaus 10 zu erreichen.The supporting segments 28 have through-holes 32 on their vertical edges and in the middle, which after the completed construction of the supporting structure 30 of tension cables 33 ( 5 ), in particular made of metal or high-tensile polymer fiber ropes, in order to secure the supporting structure 30 under tension and thus to achieve a desired flexural rigidity of the entire tower structure 10.

4 zeigt einen horizontalen Schnitt durch das Rohrelement aus 2 nach Fertigstellung. 4 shows a horizontal section through the tubular element 2 after completion.

Der Aufbau wird kurz von radial innen nach außen erläutert.The structure is briefly explained from radially inside to outside.

Zentrum und Anfang dieses kernlos hergestellten Rohrelements 10 sind die Längselemente 16, auf die innenseitig eine erste Lage 23a der Wickellagenschicht 22 aufgebracht wurde. Außenseitig der Längselemente 16 enthält die Wickellagenschicht 22 eine erste Lage 23b aus Kraftpapier, gefolgt von einer zweiten Lage 23c aus axial verlaufenden Hohlprofilen 34, insbesondere aus Karton, gefolgt von einer dritten Lage 23d eines verstärkten Kraftpapiers, das mit axial verlaufenden Versteifungselementen 36, insbesondere aus Holz versehen ist, wiederum gefolgt von einer Karton- oder Kraftpapierlage 23e, auf die dann schließlich der Tragring 24 aufgebracht ist.The center and beginning of this tubular element 10 produced without a core are the longitudinal elements 16, to which a first layer 23a of the layer of wound layers 22 was applied on the inside. On the outside of the longitudinal elements 16, the winding layer layer 22 contains a first layer 23b of kraft paper, followed by a second layer 23c of axially running hollow profiles 34, in particular of cardboard, followed by a third layer 23d of reinforced kraft paper, which is provided with axially running stiffening elements 36, in particular of Wood is provided, in turn followed by a cardboard or kraft paper layer 23e, then finally the support ring 24 is applied.

Der Schnitt zeigt die Bolzen 26, die die Bohrungen 27 der darüber liegenden Tragringe 24 durchsetzen und dort gesichert werden, um die Tragringe 24 gegen Zugkraft zu sichern, und damit eine hohe Biegesteifigkeit des gesamten Rohrelements zu sichern. Die Tragringe enthalten weiterhin Perforierungen 37, die als Klebstoffleitungen ausgebildet sind, und die Oberseite oder Außenseite der Tragringe 24 mit ihrer Innenseite verbinden. Durch diese kann von der Oberseite her Klebstoff eingespritzt werden, der dann leicht in den Zwischenraum zwischen der Wickellagenschicht 22 und den Tragringen 24 eindringen kann, womit die Tragstruktur 30 mechanisch fest mit der Wickellagenschicht 22 verbunden wird.The section shows the bolts 26, which pass through the bores 27 of the support rings 24 lying above and are secured there in order to secure the support rings 24 against tensile force, and thus to ensure a high flexural rigidity of the entire tubular element. The support rings also contain perforations 37 formed as adhesive lines connecting the top or outside of the support rings 24 to the inside thereof. Adhesive can be injected through this from the top, which can then easily penetrate into the gap between the layer of wound layers 22 and the support rings 24 , whereby the support structure 30 is mechanically firmly connected to the layer of wound layers 22 .

Schließlich ist auf den Außenumfang der Tragringe (in 2 nicht dargestellt) eine Decklage 38 aus Metall oder Kunststoff aufgebracht, um das Rohrelemente gegen mechanische Beschädigung und gegen Wettereinflüsse zu schützen.Finally, on the outer circumference of the support rings (in 2 not shown) applied a cover layer 38 made of metal or plastic to protect the tubular elements against mechanical damage and against weather influences.

Für eine Turmkonstruktion wird der Aufbau, wie in 1 beschrieben vorzugsweise vertikal durchgeführt. Für Wasser, Gas- oder Infrastrukturrohre wird der Aufbau vorzugsweise horizontal durchgeführt. Es ist prinzipiell möglich, das Rohrelement für den Infrastrukturbereich als Endloselement zu bauen, wodurch ein kilometerlanges Infrastruktur-Rohr mit nur wenig Nahtstellen oder sogar ohne Nahtstelle erzeugt werden kann.For a tower construction, the structure is as in 1 described preferably performed vertically. For water, gas or infrastructure pipes, the installation is preferably carried out horizontally. In principle, it is possible to build the pipe element for the infrastructure area as an endless element, which means that a kilometer-long infrastructure pipe can be created with only a few seams or even without a seam.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt sondern kann innerhalb des Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche variiert werden.The invention is not limited to the embodiment described but can be varied within the scope of the following patent claims.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Rohrelement - Tragturm - rohrförmiger MastTubular element - supporting tower - tubular mast
1111: Rohrwandungpipe wall
1212: oberes Halteelement - Halteplatte - Halteringupper retaining element - retaining plate - retaining ring
1414: unteres Halteelement - Halteplatte - Halteringlower retaining element - retaining plate - retaining ring
1616: Längselemente - Bänder - Seile - RohreLongitudinal elements - tapes - ropes - tubes
1818: längliches Band- oder Profilmaterialelongated strip or profile material
2020: Bandzufuhrtape feeder
2222: Wickellagenschichtwrap layer
23a-e23a-e: einzelne Lage der Wickellagenschichtsingle layer of wrap-around layer
2424: Tragringcarrying ring
2626: Verbindungsbolzen an der Tragringoberseite für die ZugsicherungConnecting bolts on the top of the support ring for the train control
2727: komplementäre Bohrung an der Tragringunterseite zur Aufnahme und Sicherung des Bolzens des darunter liegenden Tragringscomplementary hole on the underside of the support ring for receiving and securing the bolt of the support ring below
2828: Tragsegmente - Prisma mit Kreisringsektor-Grundfläche - QuaderSupporting segments - prism with circular ring sector base - cuboid
3030: durch Tragringe und/oder Tragsegmente gebildete TragstrukturSupport structure formed by support rings and/or support segments
3232: Durchbohrungen für SpannseileHoles for tension cables
3333: Spannseile zum axialen Verspannen der Tragringe/TragsegmenteTensioning ropes for axial tensioning of the support rings/support segments
3434: axial ausgerichtete Hohlprofile, insbesondere aus Karton zum Einwickeln in die Wickellagenschichtaxially aligned hollow profiles, in particular made of cardboard for wrapping in the layer of wound ply
3636: an dem länglichen Band- oder Profilmaterial angebrachte axial erstreckende Versteifungselemente, vorzugsweise in Zylinder- oder Quaderform insbesondere aus Holzaxially extending stiffening elements attached to the elongate strip or profile material, preferably in the form of a cylinder or cuboid, in particular made of wood
3737: Perforierungen in den Tragringen zur Klebstoffzufuhr an die Grenzfläche Wickellagenschicht/TragstrukturPerforations in the support rings for the supply of adhesive to the interface of the winding layer/support structure
3838: die Tragstruktur umgebende Decklage zum Wetterschutz und mechanischen Schutz des Rohrelements, insbesondere aus Metall oder Kunststoffthe cover layer surrounding the support structure for weather protection and mechanical protection of the tubular element, in particular made of metal or plastic
RR: vertikale Rotationsachsevertical axis of rotation

Claims

Rohrelement (10), dessen Rohrwandung (11) folgende Bestandteile enthält: a) voneinander beabstandete axial verlaufende Längselemente (16), b) wenigstens eine an den Längselementen (16) anliegende in Umfangsrichtung gewickelte Wickellagenschicht (22) aus einem länglichen Band- oder Profilmaterial (18), welche Wickellagenschicht (22) mit den Längselementen (16) verbunden ist, c) eine Vielzahl von die Wickellagenschicht (22) umgebenden insbesondere ring- oder prismenförmigen Tragelementen (24; 28), die miteinander zu einer Tragstruktur (30) verbunden sind, die mit der Wickellagenschicht (22) verbunden ist.Pipe element (10) whose pipe wall (11) contains the following components: a) axially extending longitudinal elements (16) spaced apart from one another, b) at least one winding layer (22) wound in the circumferential direction and lying against the longitudinal elements (16) and made of an elongate strip or profile material (18), which winding layer (22) is connected to the longitudinal elements (16), c) a large number of supporting elements (24; 28), in particular annular or prism-shaped, surrounding the layer of wound layers (22) and connected to one another to form a supporting structure (30) which is connected to the layer of wound layers (22).

Rohrelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile a) bis c) in radialer Richtung in der Abfolge von innen nach außen angeordnet sind.Pipe element (10) after claim 1 , characterized in that the components a) to c) are arranged in the radial direction in the sequence from inside to outside.

Rohrelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch das längliche Band- oder Profilmaterial (18) mittels eines Klebers, insbesondere eines UV-härtenden Klebers mit den Längselementen (16) verbunden ist.Pipe element (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the elongate strip or profile material (18) is connected to the longitudinal elements (16) by means of an adhesive, in particular a UV-curing adhesive.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (16) durch Rohre, Bänder oder Seile, insbesondere aus Stahl, Hanf oder Kunststoff gebildet sind.Tubular element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements (16) are formed by tubes, strips or cables, in particular made of steel, hemp or plastic.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickellagenschicht (22) innen- und/oder außenseitig an den Längselementen (16) anliegt.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the layer of wound plies (22) rests against the longitudinal elements (16) on the inside and/or outside.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelnen Lagen (18) der Wickellagenschicht (22) aneinander stoßen nebeneinander gewickelt sind oder eine axiale Überlappung von maximal 50% haben.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that individual layers (18) of the layer of wound layers (22) are wound next to one another or have an axial overlap of at most 50%.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Band- oder Profilmaterial (18) als Kraftpapierband oder als Streifen aus Wellpappeprofilen ausgebildet ist.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the elongate band or profile material (18) is designed as a kraft paper band or as strips of corrugated cardboard profiles.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Band- oder Profilmaterial (18) in Längsrichtung verlaufende Perforierungen, insbesondere Schlitze aufweist.Tubular element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the elongate strip or profile material (18) has perforations, in particular slits, running in the longitudinal direction.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Band- oder Profilmaterial (18) in Längsrichtung verlaufende Versteifungselemente (36) z.B. aus Holz, aufweist.Tubular element (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the elongate strip or profile material (18) has stiffening elements (36) running in the longitudinal direction, for example made of wood.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Wickellagenschicht (22) axial verlaufende Versteifungsprofile (34) eingewickelt sind.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that axially running stiffening profiles (34) are wrapped in the layer of wound plies (22).

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (24; 28) aus Holz oder Holz-enthaltendem Material bestehen.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements (24; 28) consist of wood or material containing wood.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (24; 28) von einer die Rohraußenwand bildenden Decklage (38) aus wetterresistentem Material, z.B. Metall oder Kunststoff ummantelt sind.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements (24; 28) are encased by a cover layer (38) of weather-resistant material, eg metal or plastic, forming the pipe outer wall.

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (24; 28) durchgehende Perforierungen (37) aufweisen, die in die Anlagefläche zu der Wickellagenschicht (22) münden.Tubular element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements (24; 28) have continuous perforations (37) which open into the contact surface with the layer of wound plies (22).

Rohrelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Innendurchmesser von 0,5m bis 20 m und eine Länge von 1 m bis 150 m aufweist.Pipe element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it has an internal diameter of 0.5 m to 20 m and a length of 1 m to 150 m.

Tragturm für eine Windkraftanlage umfassend ein Rohrelement (10) oder eine Vielzahl von stirnseitig aneinandergesetzten Rohrelementen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein unteres Ende des Rohrelements (10)/das unterste Rohrelement (10) in einem Betonfundament des Tragturms aufgenommen ist und das obere Ende des Rohrelements (10)/das oberste Rohrelement (10) einen zur Aufnahme eines Windturbinengehäuses ausgebildet ist.Support tower for a wind turbine comprising a tubular element (10) or a multiplicity of tubular elements (10) placed end to end according to one of the preceding claims, wherein a lower end of the tubular element (10)/the lowest tubular element (10) is accommodated in a concrete foundation of the support tower and the upper end of the tube element (10)/the uppermost tube element (10) is designed to receive a wind turbine housing.

Verfahren zur Herstellung eines Rohrelements (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei voneinander beabstandeten Haltelementen (12, 14) eine Mehrzahl von Längselementen (16) aufgespannt werden, die quer zu ihrer aufgespannten Erstreckung eine geschlossene Konstellation bilden, das die Konstellation der aufgespannten Längselemente (16) mit einem länglichen Band- oder Profilmaterial (18) umwickelt wird, welches dabei eine die Längselemente (16) innenseitig und/oder außenseitig umgebende Wickellagenschicht (22) bildet, dass die Wickellagenschicht (22) mit Tragelementen (24; 28), insbesondere in Ring-, Quader oder Sektorform umgeben wird, und dass die Tragelemente (24; 28) miteinander und mit der Wickellagenschicht (22) verbunden werden.Method for producing a tubular element (10) according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that a plurality of longitudinal elements (16) are stretched between at least two spaced-apart holding elements (12, 14), which form a closed constellation transversely to their stretched extent, which the constellation of the stretched longitudinal elements (16) with an elongate band - or profile material (18) is wrapped, which forms a layer of wound layers (22) surrounding the longitudinal elements (16) on the inside and/or outside, that the layer of wound layers (22) is provided with support elements (24; 28), in particular in the form of rings, cuboids or Sector shape is surrounded, and that the support elements (24; 28) are connected to each other and to the winding layer layer (22).

Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (24; 28) von einer Decklage (38) aus Metall und/oder Kunststoff umgeben werden.procedure after Claim 16 , characterized in that the supporting elements (24; 28) are surrounded by a cover layer (38) made of metal and/or plastic.

Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Band- oder Profilmaterial (18) vor dem Aufwickeln auf die Längselemente (16) mit einem UV härtenden Polymerkleber versehen wird, und dass das Material nach dem Aufwickeln mit UV bestrahlt wird.procedure after Claim 16 or 17 , characterized in that the elongate band or profile material (18) is provided with a UV-curing polymer adhesive before being wound onto the longitudinal elements (16), and in that the material is irradiated with UV after winding.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Halteelemente (12, 14) Ringe mit einer insbesondere kreisförmigen oder polygonen Grundfläche verwendet werden, zwischen denen die Längselemente (16) aufgespannt werden.Procedure according to one of Claims 16 until 18 , characterized in that the holding elements (12, 14) used are rings with an in particular circular or polygonal base, between which the longitudinal elements (16) are clamped.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelemente (12, 14) zusammen mit den Längselementen (16) um eine axiale Zentrumsachse gedreht werden, wobei das länglichen Band- oder Profilmaterial (18) zugeführt (20) wird, wobei die Zuführung axial bewegt wird, so dass die Kanten des länglichen Band- oder Profilmaterials (18) aneinander zu liegen kommen oder sich teilweise überdecken, maximal zu 50%.Procedure according to one of Claims 16 until 19 , characterized in that the holding elements (12, 14) are rotated together with the longitudinal elements (16) about an axial central axis, the elongate strip or profile material (18) being fed (20), the feed being moved axially, so that the edges of the elongate strip or profile material (18) come to rest against one another or partially overlap, up to a maximum of 50%.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Tragelemente (24; 28) mit Perforierungen (37) verwendet werden, die an der der Wickellagenschicht (22) zugewandten Seite der Tragelemente (24; 28) enden, und dass nach dem Aufbringen ein adhäsives Polymer durch die Perforierungen (37) gepresst wird, so dass dieses einen eventuellen Zwischenraum zwischen der Wickellagenschicht (22) und dem Tragelement füllt.Procedure according to one of Claims 16 until 20 , characterized in that support elements (24; 28) with perforations (37) are used, which end on the side of the support elements (24; 28) facing the winding layer layer (22), and in that after the application an adhesive polymer passes through the perforations ( 37) is pressed so that it fills any gap between the layer of wound ply (22) and the support element.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (24; 28) wechselseitig über in Längsrichtung verlaufende Spannelemente (33) oder mit in axialer Richtung verlaufenden Bolzen (26) miteinander verbunden werden.Procedure according to one of Claims 16 until 21 , characterized in that the supporting elements (24; 28) are mutually connected to one another via clamping elements (33) running in the longitudinal direction or with bolts (26) running in the axial direction.

Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes Halteelement (12) mit einer Hebevorrichtung über ein unteres Haltelement (14) gehoben wird, und der Aufwickelvorgang um eine vertikale Achse (R) vorgenommen wird.Procedure according to one of Claims 16 until 22 , characterized in that an upper holding element (12) is lifted with a lifting device over a lower holding element (14) and the winding process is carried out about a vertical axis (R).