[发明专利]用来将附件固定在风能设备的塔体内壁上的辅助部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分特征所述的辅助部件，其用来将附件固定在风能设备的塔体内壁上。

背景技术

风能设备都是高立的建筑物，其产生电流的组件都安置在一个被设置在该处的机房内的一个高耸的塔体的上端上。不仅由于安置在机器上的组件的高重量负荷，而且还由于其它负荷特别流袭过来的风的风滞压力的负荷之故，所以风能设备的塔体都处于高的负荷之下。这一点在下述情况下显得更加突出：现代风能设备随着其功率越来越高，其设计尺寸越来越大，从而必须建造得越高。

除了一种结构类型，即风能设备的塔体是采用钢筋混凝土构架建造起来的之外，风能设备的塔体往往都是由彼此用螺钉连接起来的或用其它方式连接起来的环状金属部件(典型地为钢部件)所形成的。在塔体的内部，例如为了能够在不同平面中行走或者为了支撑各组件，必须安置一些附件并将之固定在塔体内壁上。从原则上说可以考虑和可以施行的是，在塔体壁上安置孔眼和穿入螺钉、铆钉等以实现上述固定，或者将附件例如在塔体内部大致不同高度上所安置的平台直接地与塔体壁焊接起来。当然，在塔体壁上安置特定的孔口，还有与较大尺寸结构的辅助部件如平台的直接焊接，都会减弱塔体壁上连接点范围的强度，从而在总体上降低塔体的稳定性。为了抵销和补偿上述稳定性的降低，只得将塔体壁相应地增大厚度加以设计，这种做法是不符合希望的，这不仅是因为增大了材料成本，而且因为增加了重量和因此相关的后续费用如运输、设备安装以及基础设施等方面的费用。

出于上述原因，当前例如为了固定塔体内壁的可行走的平台，使用了具有所谓的焊入式套筒形式的特定辅助部件。

根据现有技术的这种连接方式见图1中所示。一种焊入式套筒1是一个基本上呈圆筒状的元件，其具有一个均等直径的中心孔2。中心孔2配有内螺纹3。该焊入式套筒1以一个端侧贴靠在塔体壁T上，并通过焊缝4而与塔体壁T相焊接起来。这种焊接是利用材料引入例如经过一种焊丝予以实现的。在焊入式套筒1的对置于焊缝4的端侧上，可利用螺钉S将一个角件W固定在第一个股部上，在角件的第二个与第一个股部基本上成直角的股部上安置一个附件例如平台P，并且附件以合适的方式例如焊接、螺钉连接、铆接等与角件W相连。

这种结构型式具有的优点在于：特别是高峰负荷(其施加在附件例如平台P上并且从该平台出发经过连接结构而被导入到塔体壁T中)而不是完全施加在塔体壁T上，而是通过角件W的柔性加以减弱和抵消。如此在焊缝4上所产生的塔体壁T的减弱比起下述情况要较小：在此情况下例如将平台P直接地与塔体壁T焊接起来。

这种结构已在实用中证明是可靠的，并且根据DIN允许为了塔体壁的在焊缝4的连接点上的破裂而设定应力集中级(Kerbfallklasse)90。

按较新的发展则已表明：这种设定是难以施行的，特别在一个新的欧洲标准即标准EN 1993-1-9中规定了修改。在该标准中的表8.4中调整了最后一行：在这种连接条件下不再以应力集中级90计算，而是常规地应以应力集中级80计算。然而这带来的后果是：在设计风能设备的塔体时，塔体壁T应相对地在尺寸上设计得较厚一些，借以解决上面所指出的后果和缺点。上述的欧洲标准允许以一个更好的应力集中级进行计算，只要实际上能够证明这样一应力集中级的话。这样一个应力集中级只在下述条件下才能得到证明：与塔体内壁经过相应的辅助部件相连的附件的负荷、特别是高峰负荷的引入可以被更好地拦截，并且该负荷不会被引入到塔体壁中或不被引入到焊缝4的连接部位中。

发明内容

相应地说，本发明的任务是提供一种具有权利要求1的前序中所述特征的辅助部件，这种辅助部件可以实现所述辅助部件和塔体壁之间存在的焊接部位的负荷减小，从而可使该连接点归类在一个更高的应力集中级上。

已经证明：上述任务可以通过一种具有权利要求1中所述的特征的辅助部件加以解决，所述辅助部件用来将附件固定在风能设备的塔体的金属塔体内壁上。这种辅助部件的一些有利的发展均见从属的专利权利要求2至6中所述。最后在权利要求7中提出一种风能设备的经过改进的塔体，在该塔体的内壁上焊接上了至少一个根据本发明的辅助部件。

本发明的基本认识在于：通过根据本发明的辅助部件，柔性地吸收特别是产生的高峰负荷并且阻碍这些高峰负荷引入到与塔体内壁的焊接部位，前提条件是：在辅助部件的待被焊接在塔体内壁上的第一端侧的区域内，所述辅助部件在横断面上所具有的总材料厚度小于在一个朝向第二端侧的方向推移了的横断面中的总材料厚度。