(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のタワー（２２）において引張ケーブルを案内するための装置であって、
タワー（２２）内部においてタワー壁部（２４）と少なくとも１つの引張ケーブルとの間に配置するための少なくとも１つの案内支持具（２）を含み、これにより該少なくとも１つの引張ケーブルは当該案内支持具（２）に当接し、これによって前記タワー壁部（２４）において案内され、
さらに前記案内支持具（２）をタワー壁部（２４）に固定するための支持具受け部（４）を含み、
前記案内支持具（２）の位置は、少なくとも１つの引張ケーブルの位置に適合するためにタワー（２２）の周方向（２０）において支持具受け部（４）に沿って変更することができるよう構成された、装置。
【請求項２】
前記案内支持具（２）は、少なくとも１つの引張ケーブルに当接するために、制限部のない平坦な載置面を周方向（２０）に有している、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記案内支持具（２）は、周方向（２０）に前記支持具受け部（４）に沿ってスライド可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記支持具受け部（４）は、案内支持具（２）を周方向（２０）にスライド可能に受け入れるために、上方の案内レール（６）および下方の案内レール（８）を有しているか、または上方の案内レール（６）および下方の案内レール（８）から形成されている、ことを特徴とする請求項１又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記上方の案内レール（６）および下方の案内レール（８）は、タワー（２２）の種々の高さにおいて、そこでそれぞれのタワー半径に適合するために異なる半径又は異なる曲率半径を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の装置において、
当該装置は複数の案内支持具（２）を含み、
支持具受け部（４）は、当該複数の案内支持具（２）を固定するために設けられている、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
コンクリート部分を備え、引張ケーブルから緊張保持される風力発電装置のタワー（２２）であって、
引張ケーブルは、タワー壁部（２４）の外側でタワーの内部において案内され、引張ケーブルを案内するために請求項１から６のいずれか一項による少なくとも１つの装置が使用されるタワー。
【請求項８】
内側からタワー壁部（２４）に固定され、相応の高さにおいてタワー（２２）の半径にそれぞれ適合されている上方の案内レール（６）および下方の案内レール（８）が設けられている、ことを特徴とする請求項７に記載のタワー。
【請求項９】
請求項７又は８によるタワー（２２）を備える風力発電装置。
【請求項１０】
コンクリート部分を備え、引張ケーブルから緊張保持されるタワー（２２）を有する風力発電装置の建造方法であって、
引張ケーブルは、タワー壁部（２４）の外側でタワーの内部において案内され、引張ケーブルを案内するために請求項１から６のいずれか一項による少なくとも１つの装置が使用され、請求項７又は８によるタワー（２２）が建造され、および／または請求項９による風力発電装置が建造される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置のタワーにおいて引張ケーブルを案内するための装置に関する。この装置は、引張ケーブル案内部と同義的に称することもできる。本発明は、このような装置を少なくとも１つ備える風力発電装置にも関する。さらに本発明は、風力発電装置のタワーの建造方法に関する。本発明は、風力発電装置のタワーにも関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は公知であり、現代の風力発電装置は、通常、専用のタワー、すなわち風力発電装置タワーの上に建造される。基本的にスチールタワー、コンクリートタワーおよび混合型タワーは区別すべきである。混合型タワーは、通常、下方領域ではコンクリートから建築され、上方領域にはスチールタワー部分を有する。
【０００３】
このようなコンクリートタワーまたはコンクリート部分を備えるタワーは、例えばテレビ放送タワーで通常の場合とは異なり、しばしば既製コンクリートセグメント（Betonfertigsegmenten）から建造され、引張ケーブルにより緊張保持される（verspannt）。とりわけ本発明は、既製コンクリート部材から形成されたそのようなタワーまたはタワー部分に関する。
【０００４】
引張ケーブルにより緊張保持を行う一可能性は、引張ケーブルをタワー壁部の外側で、しかしタワーの内部において案内することである。これに関する基本的な可能性は、特許文献１に記載されている。この場合、引張ケーブルは 基本的にタワーの内部において可視であり、アクセスすることもできる。これによりタワーを簡単に、とりわけタワー頭部から緊張保持地下室まで緊張保持することができる。ここでは純粋に念のため、コンクリートタワーを緊張保持するための以下の実施形態は、混合型タワーのコンクリート部分の緊張保持のためにも基本的に有意義であると理解すべきことを述べておく。
【０００５】
いずれにしろこのような引張ケーブルが緊張保持される高さは非常に高いのが通例である。その場合、この引張ケーブルが振動し、および／またはタワー壁に接触することがあるという問題が発生する。これは特に、タワーが垂直方向に凹形の形状を有する場合である。すなわちこの場合、タワーは、垂直方向にタワー内部に向かって湾曲部、すなわち内側に指向された湾曲部を有しており、この湾曲部にこのような引張ケーブルが接触することになる。引張ケーブルが運動することにより、タワー壁部および／または引張ケーブルが損傷するおそれがある。
【０００６】
これに関して上記の特許文献１は、引張ケーブルを案内するために固定要素をタワー内に配置できることを開示する。そこにおいてこのことは４つの束に対して行われる。そこでは４つの引張ケーブルが、留め具または受け部の形式でタワー壁部において案内される。このことはタワーとの接触を阻止するが、周方向での引張ケーブルの運動も阻止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】EP 1 262 614 B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで問題なのは、特に製造公差のため、周方向で見た各引張ケールの位置が前もって正確に既知ではないことである。引張ケーブルがそこに記載された固定部に案内され、そして緊張保持される場合、場合によっては甚大な力が周方向に発生し得る。そのような力は、固定部がそこにおいて吸収できなければならない。対応して固定部はそのために設計しなければならず、タワー壁部にあるアンカリング部もそのような力に対して設計しなければならない。
【０００９】
したがって本発明の基礎とする課題は、前述の問題の少なくとも１つに対処することである。とりわけ製造公差も調整することのできる、風力発電装置タワーにおいて引張ケーブルを案内するための解決策を創出することが望まれる。少なくともこれまでの解決策に対して代わりの解決策を提案することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば請求項１により引張ケーブルの案内装置が提案される。
本発明では以下の形態が可能である。
（形態１）風力発電装置のタワーにおいて引張ケーブルを案内するための装置であって、タワー内部においてタワー壁部と少なくとも１つの引張ケーブルとの間に配置するための少なくとも１つの案内支持具を含み、これにより該少なくとも１つの引張ケーブルは当該案内支持具に当接し、これによって前記タワー壁部において案内され、さらに前記案内支持具をタワー壁部に固定するための支持具受け部を含み、前記案内支持具の位置は、少なくとも１つの引張ケーブルの位置に適合するためにタワーの周方向において支持具受け部に沿って変更することができるよう構成された、装置が提供される。
（形態２）前記案内支持具は、少なくとも１つの引張ケーブルに当接するために、制限部のない平坦な載置面を周方向に有していることが好ましい。
（形態３）前記案内支持具は、周方向に前記支持具受け部に沿ってスライド可能であることが好ましい。
（形態４）前記支持具受け部は、案内支持具を周方向にスライド可能に受け入れるために、上方および下方の案内レールを有しているか、または上方および下方の案内レールから形成されていることが好ましい。
（形態５）前記上方および下方の案内レールは、タワーの種々の高さにおいて、そこでそれぞれのタワー半径に適合するために異なる半径、すなわち異なる曲率半径を有することが好ましい。
（形態６）支持具受け部は、複数の案内支持具を固定するために設けられており、当該装置は複数の案内支持具を含むことが好ましい。
（形態７）案内レールは、内側からタワー壁部に固定され、相応の高さにおいてタワーの半径にそれぞれ適合されていることが好ましい。
（形態８）コンクリート部分を備え、引張ケーブルから緊張保持される風力発電装置のタワーであって、引張ケーブルは、タワー壁部の外側でタワーの内部において案内され、引張ケーブルを案内するために形態１から７のいずれか一による少なくとも１つの装置が使用されるタワーが提供される。
（形態９）形態８によるタワーを備える風力発電装置が提供される。
（形態１０）コンクリート部分を備え、引張ケーブルから緊張保持されるタワーを有する風力発電装置の建造方法であって、引張ケーブルは、タワー壁部の外側でタワーの内部において案内され、引張ケーブルを案内するために形態１から７のいずれか一による少なくとも１つの装置が使用され、形態８によるタワーが建造され、および／または形態９による風力発電装置が建造される方法が提供される。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
風力発電装置のタワーにおいて引張ケーブルを案内するためのこの装置は、少なくとも１つの案内支持具（Fuehrungssattel）と支持具受け部（Sattelaufnahme）を含む。案内支持具は、タワー内部においてタワー壁と少なくとも１つの引張ケーブルとの間に配置するために設けられている。これによりこの少なくとも１つの引張ケーブルは案内支持具に当接し、このようにして案内支持具によってタワー壁において案内される。分かり易く表現すると、ここで引張ケーブルは案内支持具に対しても外側へタワー壁に向かう方向で押圧される。これにより引張ケーブルは、案内支持具が引張ケーブルを形状結合的（ありつぎ式）に結合して周方向に保持する必要がなく、それにもかかわらず案内される。
【００１２】
好ましくはこのような案内支持具は、該当する引張ケーブルが垂直方向に僅かに迂回ないし偏向されるようにするためにも使用され、投入される。このことはとりわけ凹形のタワーに対して重要である。すなわち凹形のタワーは、垂直方向で見て内側に向かって湾曲されているからである。例えばここでタワー壁部は、タワーの垂線中央軸を基準にして垂直方向に指数関数または双曲線関数（の形状）を有することができる。そして引張ケーブルがタワー頭部から、または少なくともコンクリートタワー部分の上端部から下方にタワー脚部まで、とりわけ引張地下室まで案内される場合、引張ケーブルは少なくとも部分的に、このような内側に指向された湾曲部に沿って案内されるか、あるいは偏向されなければならないことになる。そしてここでは、引張ケーブルを上方から下方に至るように、かつ外側に向けて僅かに偏向するこのような案内支持具が使用される。
【００１３】
案内支持具をタワー壁に固定するために支持具受け部が設けられている。ここで案内支持具の位置は、案内支持具が案内すべき少なくとも１つの引張ケーブルの位置に適合するために、周方向に支持具受け部に沿って変更することができる。したがって特にタワーの建造時に支持具受け部を、場合によりすでに案内支持具と共に、少なくとも１つの引張ケーブルをタワー壁部において案内するために、とりわけ偏向するために内部にすでに配置することができる。そして引張ケーブルが配置され、少なくとも部分的にすでに緊張保持される際に、引張ケーブルの周方向での位置のずれに対する特に製造公差が、取られた位置と比較してどの程度変化しているかを識別することができる。そしてこれに基づいて案内支持具の位置を周方向において変化することにより、案内支持具を適合することができる。
【００１４】
好ましくは案内支持具は実質的に平坦の載置面を有する。この載置面にはそれぞれ少なくとも１つの引張ケーブルが案内のために当接する。ここではタワーを基準にして周方向に制限部が設けられていない。これにより、周方向において案内支持具の位置を適合することにより少なくとも１つの引張ケーブルの位置に比較的大きく適合することができる。一方、比較的小さな適合は、対応の幅広の案内支持具、すなわち案内支持具の対応の幅広の載置面により補償（ausgeglichen）ないし許容する（toleriert）ことができる。
【００１５】
好ましくは案内支持具は、周方向に支持具受け部に沿ってスライド可能である。したがって周方向における案内支持具の位置を変更するために、この案内支持具はこの方向に簡単にスライドすることができる。
【００１６】
さらに好ましい一実施形態として、案内支持具をスライド可能に受け入れるために、支持具受け部が２つの案内レールを有する、あるいは２つの案内レールから形成されることがここで提案される。とりわけ支持具受け部は、案内支持具を実質的にその上方領域と下方領域で固定するために、上方および下方の案内レールを有する。ここでこれら案内レールは例えば弓形の長穴を有することができ、この長穴内において案内支持具を固定し、かつスライド可能に案内することができる。案内支持具に対して所望の位置が確定すると直ちに、案内支持具はそのような弓形の長穴において、または類似の受け部において固定することもでき、そして周方向における不所望のスライドが回避される。
【００１７】
その他、支持具受け部自体はタワーにとりわけ直接的に固定されており、これにより案内支持具は簡単かつ種々のやり方でタワーに固定することができる。
【００１８】
好ましくは上方案内レールと下方案内レールは異なる半径を有する。すなわち異なる曲率半径（Kruemmungsradien）を有し、これによりタワーの種々の高さにおいて、そこでそれぞれのタワー半径に適合することができ、同時に案内支持具の周方向におけるスライドを可能にする。これにより案内支持具および／または支持具受け部をタワーの円錐形部分に配置する場合でも、変更、とりわけ案内支持具の周方向でのスライド可能性を達成することができる。
【００１９】
好ましくは支持具受け部は、複数の案内支持具を固定するために設けられている。とりわけ支持具受け部として少なくとも２つの長手の案内レールを配置することができる。すなわちとりわけ１つの上方案内レールと１つの下方案内レールを配置することができ、これらの案内レールは少なくとも部分的に内部でタワー壁において周方向に伸長する。ここでは１つまたは複数の案内支持具を配置することができ、それぞれ１つまたは複数の引張ケーブルを案内または受け入れることができる。ここでは各案内支持具の位置を周方向に、この支持具受け部に沿って変更することができ、とりわけスライドすることができる。これによって複数の案内支持具を設けるべきであっても、少数の支持具受け部を設けることが、それどころか場合により１つだけの支持具受け部を設けることが簡単に可能である。
【００２０】
好ましくは案内レールは内側からタワー壁に固定され、相応の高さにおいてタワーの半径にそれぞれ適合されている。これにより少なくとも１つの案内支持具を簡単に固定することができる。支持具受け部の特別のエレメントをそれぞれのコンクリートセグメントの打ち込みの際にコンクリート内に設ける必要はない。さらにこれにより意図する位置も高さに応じて変更することができる。好ましくはこの案内レールは支持具受け部の対応の部分であり、ないし対応の部分を形成し、相応の半径に適合して湾曲した角度付きレール（Ｌ字形レール、Winkelschienen）として設けられている。対応してこのような角度の付されたレールは、タワー壁に固定するための平面と、少なくとも１つの案内支持具をスライド可能に固定するための特別の長穴が設けられた平面とを有する。このように内側からタワー壁に固定すべき案内レールによって、引張ケーブルを案内するためのこの装置は後装備の解決策として特によく適する。
【００２１】
本発明によれば、請求項８による風力発電装置のタワーが提案される。このタワーはコンクリート部分を有し、または完全にコンクリートタワーであり、引張ケーブルから緊張保持されるように構成されている。この引張ケーブルは、タワー壁の外側でタワーの内部において案内され、さらに上記実施形態の少なくとも１つによる引張ケーブルを案内するための少なくとも１つの装置が使用される。
【００２２】
さらに本発明によれば請求項９による風力発電装置が提案される。これにより風力発電装置を簡単に提供し、建造し、相応に緊張保持することができる。
【００２３】
さらに本発明によれば、風力発電装置のタワーの建造方法および請求項１０による風力発電装置の建造方法が提案される。ここではとりわけ、まずコンクリートタワーないしコンクリートタワー部分が建造され、次に引張ケーブルが設けられ、同時に、またはその前に、またはその直後に、上記実施形態の少なくとも１つによる引張ケーブルを案内するための装置がタワー壁において内部から設けられる。次に引張ケーブルがどのように降下延在するか、あるいは緊張保持の際にどのように位置決めするかが検査される。そしてこれに応じて、相応の案内支持具が周方向に支持具受け部に対して相対的に案内され、とりわけ支持具受け部を通してスライドされ、これにより該当する引張ケーブルないし該当する複数の引張ケーブルが案内支持具に当接できるようにする。そして対応の引張ケーブルないし対応の複数の引張ケーブルを強固に緊張保持することができ、これによりタワー建造の少なくともこの部分は終了する。
【００２４】
以下、本発明を例示的に実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一風力発電装置の斜視図である。
【図２】引張ケーブルを案内するための一装置の斜視図である。
【図３】一風力発電装置の一タワーの断面平面図である。
【図４】さらなる一実施形態による引張ケーブルを案内するための一装置を示す図である。
【実施例】
【００２６】
図１は、一タワー１０２と一ナセル１０４を備える一風力発電装置１００を示す。ナセル１０４には３つのロータブレード１０８と一スピナ１１０を備える一ロータ１０６が配置されている。ロータ１０６は、運転時に風によって回転運動され、これによりナセル１０４内の発電機を駆動する。
【００２７】
図２は、簡単に案内装置１と称することもできる引張ケーブルを案内するための装置の斜視図である。この案内装置１は、２つの案内支持具２と、１つの上方案内レール６および１つの下方案内レール８とから形成される支持具受け部４とを有する。この案内装置１は、支持具受け部４を介して、すなわち２つの案内レール６と８を介してタワー内壁に固定される。この状況が図２に示されており、タワー壁はここに図示されていない。しかし特に上方案内レール６と下方案内レール８は湾曲した形状であることが分かる。この湾曲した形状はこの箇所でのタワー壁の曲がり方、すなわち内径に対応する。
【００２８】
２つの案内レール６と８は角度が付与されて構成されており、それぞれタワー壁に固定するための壁部分１０ないし１２と、これに対してそれぞれほぼ直角に配置された支持具部分１１ないし１３とを有し、支持具部分には少なくとも１つの案内支持具が固定される。タワー壁に固定するために、および少なくとも１つの案内支持具にも固定するために、ネジの形態の固定手段１４が設けられている。これらの固定手段１４には簡単にするため同じ参照符号が付してある。ここで固定手段は、上方と下方の案内レール６と８の間で異なっていても良く、壁部分１０ないし１２の固定に対して使用される固定手段も、少なくとも１つの案内支持具を支持具部分１１ないし１３に固定するための固定手段とは異なっていて良い。ここで好ましくは固定手段としてそれぞれ、場合により大きさの異なるネジが提案される。これは図２にも示されている。
【００２９】
そして案内支持具２を固定するために支持具部分１１と１３にはそれぞれ長穴１６ないし１８が設けられている。下方案内レール８、すなわち下方支持具部分１３の長穴１８はこの図では案内支持具２によって覆われており、したがって破線でのみ図示されている。
【００３０】
２つの案内支持具２は、２つの案内レール６と８との間に、すなわち２つの支持具部分１１と１３との間に配置され、固定手段１４によって長穴１６と１８に固定することができる。固定手段がまだ緩んでいる場合、案内支持具２は、すなわちそれぞれ互いに独立して、それぞれ二重矢印により示された周方向２０にスライドすることができる。案内支持具２がそれぞれ所望の位置に達すると直ちに、案内支持具は対応の固定手段１４により堅固に固定することができる。
【００３１】
図３にはタワー２２が上方から見た断面図に示されている。このタワー２２は、その周囲にわたって分散された種々の案内支持具２を有し、それらのうち常に２つの部材が１つの案内装置１に所属する。それぞれ２つの案内支持具２は、それぞれ１つの上方と下方の案内レール６ないし８を介して互いに接続されている。これら参照符号６と８が図３に示されているが、それぞれ上方案内レール６は下方案内レール８を覆い隠している。
【００３２】
いずれにしろ上方と下方の案内レール６と８は、内側からタワー壁部２４に固定されている。そして引張ケーブルを配置することができ、各案内支持具２の受け面２６にそれぞれ当接することができる。
【００３３】
図４は、案内支持具２’を上方および下方の案内レール６ないし８と共に案内装置１’へと組み立てる前の状態で示す。図４により設けられた案内装置１’も、規定どおりに２つの案内支持具２’を有する。ただしここで第２の案内支持具２’は、図４には図示されていない。
【００３４】
図４には下方案内レール８のうち、とりわけ壁部分１２、および長穴１８を備える支持具部分１３が良く示されている。上方案内レール６のうち、２つの長穴１６を備える支持具部分１１が示されている。
【００３５】
案内支持具２’はここでは、それぞれ支持具部分１１ないし１３に固定されるべき本体２８を有し、かつ規定どおりにタワー壁部に内側から当接する。すなわちタワー内壁に当接する。さらに本体２８には調整体３０が設けられており、この調整体はここでは受け面２６’を形成する。この調整体３０は複数の個別物体から形成することもできる。この調整体３０によって案内支持具２’は比較的に大きな厚さを獲得し、これによりタワー壁部と引張ケーブルとの間に比較的に大きな間隔を達成ないし調整することができる。
【００３６】
かくて簡単に、特に容易に作製され、公差に適合することのできる案内装置が創出され、この案内装置は引張ケーブルをタワーの内部で案内することができる。この案内装置は、後装備するのにも同様に適する。
【符号の説明】
【００３７】
１００  風力発電装置
１０２  タワー
１０４  ナセル
１０６  ロータ
１０８  ロータブレード
１１０  スピナ
１，１’  案内装置
２，２’  案内支持具
４  支持具受け部
６  上方案内レール
８  下方案内レール
１０，１２  壁部分
１１，１３  支持具部分
１４  固定手段
１６，１８  長穴
２０  周方向
２２  タワー
２４  タワー壁部
２６，２６’  受け面
２８  本体
３０  調整体
【図１】
0006612357.tif 000002
【図２】
0006612357.tif 000003
【図３】
0006612357.tif 000004
【図４】
0006612357.tif 000005