JP6942264B2 - 風力タービンのタワーセグメントの事前組立ておよび／または輸送および／または組立て用のフランジフレームおよび組立てセット、および方法 - Google Patents

Description

本発明は、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力エネルギー設備のタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または輸送および／または組み立てるためのフランジフレームに関する。本発明はさらに、風力タービンおよび／または風力タービンのタワー部のタワーセグメントの事前組立ておよび／または輸送および／または組立てのための組立てセットに関する。本発明はまた、風力タービン用のタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または輸送および／または組み立てる方法、ならびに方法にも関し、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを輸送するため、および風力タービンおよび／または風力タービンのタワーセグメント、風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または組み立てる方法にも関する。本発明はまた、風力タービンのタワーのタワーセグメント、風力タービンのタワーのタワー部、風力タービンのタワー、および風力タービンに関する。

特に、風力タービンのタワー構造には、しばしば、多数のタワーセグメントが含まれている。例えば、いくつかのタワーセグメントを相互に接続して、設置された状態で本質的に垂直な接続を介して、通常はリング形状のタワー部が形成される。いくつかのタワー部が上下に配置され、タワーが形成される。
風力タービンおよびタワーセグメント用のタワー、ならびに製造および組み立てプロセスは、例えば、独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０７７ ４２８号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０７８ ０１６号明細書、国際公開第２０１５／１４８３５０号、独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０８０ ４９７号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１３ ２２６ ５３６号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２０９ ６８６号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２１１ ２６９号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１６ １０６ ５２５号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１６ １０６ ５２６号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１６ １１４ １１４号明細書、独国特許出願公開第１０ ２０１６ １１４ ６６１号明細書から知られている。さらなる改善が望まれている。

本願の優先権主張出願について、ドイツ特許商標庁は、以下の先行技術文献をサーチした：米国特許第９ ２６０ ８７５号明細書、国際公開第２０１３／１１７１８２号。

独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０７７ ４２８号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０７８ ０１６号明細書 国際公開第２０１５／１４８３５０号 独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０８０ ４９７号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１３ ２２６ ５３６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２０９ ６８６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２１１ ２６９号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１６ １０６ ５２５号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１６ １０６ ５２６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１６ １１４ １１４号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１６ １１４ ６６１号明細書 米国特許第９ ２６０ ８７５号明細書 国際公開第２０１３／１１７１８２号

したがって、本発明の目的は、風力タービンのタワーセグメントを事前に組み立てるためおよび／または輸送するためおよび／または組み立てるためのフランジフレームおよび組立てセット、ならびに既存のソリューションと比較して改善された対応する方法を提供することである。特に、本発明の目的は、風力タービンのタワーセグメントを事前に組み立てるためおよび／または輸送するためおよび／または組み立てるためのフランジフレームおよび組立てセット、ならびにタワーセグメントの事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てが簡素化および／または改善された対応する方法を提供することである。

この目的は、タワーセグメントの水平フランジに取り外し可能な方法でフランジフレームを固定するための２つのフランジ部を備え、スリング状の吊り上げユニットの係合用の吊りボルトも備え、フランジフレームを直立面に支持するための支持要素をさらに備えた風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てるためのフランジフレームによって達成される。

ここで説明するフランジフレームは、タワーセグメントの水平フランジ上の２つのフランジ部を用いて、取り外し可能な方法で配置される。フランジフレームの支持要素によって、フランジフレームは、例えば、地面、輸送車両の輸送面、または別のフランジフレームなどの直立面に支持することができる。したがって、フランジフレームに固定されたタワーセグメントが、直立面で支持されることも可能である。これは、事前組立て時に特に好ましく、そこでは、例えば、はしご、ケーブルハーネスおよびそのためのホルダの形のタワー継手、またはタワーの他の供給装置などのさらなる要素をタワーセグメントに取り付けることができる。同様に、タワーセグメントの輸送には、支持が推奨される。

ここで説明されるフランジフレームは、好ましくは、他の要素および／または部品としても使用される。
フランジフレームには吊り上げボルトもあり、吊り上げボルトのような吊り上げユニットがその上に係合される。ここで、スリング状の吊り上げユニットは、特に、吊り上げられる要素に係合するためのフックを有するのではなく、例えば、チェーンおよび／またはケーブルおよび／またはストラップによって形成されるスリングまたはループを有する吊り上げユニットを意味すると理解される。したがって、本明細書では、吊り上げボルトは、特に、表面から突出し、例えば、本質的に円筒形であり得る突起を意味すると理解される。スリング状の吊り上げユニットは、特に、スリングのような吊り上げユニットのスリングまたはループが、吊り上げボルトの端部上を案内され、吊り上げボルトの外周面の一部に当接することによって、吊り上げボルトに係合することができる。これは、特に、組み立て中、タワーセグメントを上昇および／または下降させるため、および／またはタワーセグメントの様々な動きのために特に好ましい。しかし、輸送および／または事前組み立ての際にも、タワーセグメントをある位置から別の位置に移動する必要があり、吊り上げボルトは、この目的に特に適している。

フランジフレームは、好ましくは、吊り上げボルトがタワーセグメントの重心点および／または回転点に、および／または重心線および／または回転線に沿って配置されるように設計される。
したがって、フランジフレームは、タワーセグメントの事前組み立ておよび輸送と（最終的な）組み立てに適している。１つの利点は、吊り上げボルトと支持要素の両方がフランジフレームに配置されているため、スリング状の吊り上げユニットを支持または係合するためのさらなる要素または装置が必要ないことである。

タワーセグメントおよび／またはタワー部は、鋼から形成されるか、鋼を含むか、またはコンクリート、特に、鉄筋コンクリートおよび／またはプレストレストコンクリートから形成されるか、またはそれらを含むことが可能である。鋼鉄セグメントおよび／または鋼鉄部とコンクリートセグメントおよび／またはコンクリート部の両方を含むタワーは、ハイブリッドタワーとも呼ばれる。

タワーセグメントは、設置状態で見られるように、下部水平フランジと上部水平フランジを備えていることが好ましく、上記水平フランジは、特に、設置状態で見られるように、タワーセグメントをタワーの本質的に垂直に隣接する要素に接続する役割を果たす。さらに、タワーセグメントは、好ましくは、設置状態で見られるように、特に、タワーセグメントをタワーの本質的に水平方向に隣接する要素に接続するように機能する２つ以上の垂直フランジを有する。

好ましい実施形態によれば、フランジフレームは、輸送モジュールおよび吊り上げモジュールを備え、輸送モジュールおよび吊り上げモジュールは、解放可能な方法で互いに接続される。輸送モジュールは、好ましくは、タワーセグメントを輸送および／または保管するために役立つ。吊り上げモジュールは、好ましくは、タワーセグメントを動かすのに役立つ。

フランジフレームおよび／または輸送モジュールおよび／または吊り上げモジュールは、好ましくは、全体的または部分的に鋼からなる／構成されるか、または鋼を含む／含む。
輸送モジュールが２つのフランジ部分および支持要素を備えることも好ましい。吊り上げモジュールは、吊り上げボルトを含むことが好ましい。これらの構成は、輸送モジュールがフランジフレームを介してタワーセグメントを支持することを可能にし、吊り上げモジュールがタワーセグメントの位置を移動および／または変更することを可能にするために特に好ましい。

２つのフランジ部分が水平フランジの周方向に互いに離間していることも好ましい。
好ましい実施形態は、フランジフレームが３つのフランジ部を備えるように備えており、３つのフランジ部は、水平フランジの周方向に互いに離間していることが好ましい。
支持要素は、好ましくは、特に、支持要素の一端または両端に接続要素を有することができる。接続要素は、標準接続要素であり、および／または標準接続に適していることが好ましい。特に、接続要素がＩＳＯコンテナへの接続に適していること、および／またはＩＳＯコンテナの接続要素、特に、いわゆるクイックロック接続要素に対応する特性を有することが好ましい。

さらに好ましい実施形態は、フランジフレームが２つ、３つ、またはそれ以上の支持要素を備えることを提供する。２つ、３つ、またはそれ以上の支持要素は、互いに離間していることが好ましい。
フランジフレームが、吊り上げユニットの係合のための係合要素を備えることも好ましい。吊り上げユニットの係合のための係合要素は、例えば、貫通穴、アイレット、シャックルなどの形態で設計することができる。係合要素は、フック状の吊り上げユニットの係合に適していることが好ましく、フック状の吊り上げユニットのフックは、フック先端を介して係合要素の開口部を通して係合することができることが好ましい。係合要素は、吊り上げモジュール上および／または輸送モジュール上に配置されることが好ましい。

フランジフレームは、２つ、３つ、またはそれ以上の係合要素を含むことも好ましい。
好ましい実施形態は、フランジフレームがタワーセグメントの水平フランジ上に取り付けられたときにタワーセグメント壁の外面を超えて延在しないように支持要素が設計されるように備えている。支持要素は、フランジフレームがタワーセグメントの水平フランジに取り付けられたときに、支持要素がフランジ平面の外側に配置されるように設計されることが好ましい。

フランジフレームがタワーセグメントの水平フランジに取り付けられたときに、タワーセグメントの２つの垂直フランジを接続する平面を越えて延びるように支持要素が設計されることも好ましい。
タワーセグメントの２つの垂直フランジを接続する平面は、仮想平面であることが好ましく、タワーセグメントまたはタワーセグメントを有するタワーの長手軸に平行に走ることが好ましい。支持要素は、タワーセグメントまたはタワーセグメントを有するタワーの長手軸に直交する平面に延在することが好ましい。

これらの構成は、タワーセグメントが、例えば地面または輸送面で支持されることが可能であるために、特に好ましい。これにより、好ましくは、立面とタワーセグメントとの間に距離が生じ、その結果、タワーセグメントへの損傷を防止または低減することができる。
特に、支持要素は、輸送状態で見られるように、支持要素の下端が、別のタワーセグメントの水平フランジ上に配置される別の支持要素の上端に支持されるように設計されることが好ましい。これは、特に輸送中に好ましい、フランジフレームによってタワーセグメントを互いに積み重ねることを可能にする。

好ましい展開は、支持要素は、輸送状態で見られるように、タワーセグメントが互いに離間して配置されるように、支持要素の下端が、別のタワーセグメントの水平フランジ上に配置される別の支持要素の上端に支持されるように設計されることと区別される。
これは、複数のタワーセグメントを上下に積み重ねることを可能にするために特に好ましい。支持要素は、輸送状態で見られるように、タワーセグメントが互いに完全に離間して配置されるように、支持要素の下端が、別のタワーセグメントの水平フランジ上に配置される別の支持要素の上端で支持されるように設計されることが好ましい。完全な離間は、特に、タワーセグメントが接触しているのではなく、接触しているのは水平フランジに配置されたフランジフレームのみであることを意味すると理解されている。

これにより、輸送中および／または保管中のタワーセグメントへの損傷を低減または回避できる。
さらに好ましい実施形態では、フランジフレームは、１つ、２つ、またはそれ以上の支柱係合点を有する。支柱係合点は、好ましくは、１つまたは複数の支柱が解放可能な方法でその上に固定されるのに役立つ。支柱は、特に、それぞれが異なるタワーセグメントの水平フランジ上に配置された２つのフランジフレームを互いに接続するように機能することができる。この目的のために、支柱は、好ましくは、例えば、水圧ラムの形態で、長さが変更可能であるように設計することができる。

本発明のさらなる態様によれば、導入部で述べた目的は、前述のフランジフレームを含む、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部を事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てるための組立てセットによって達成される。
組立セットは、好ましくは、前述の２つ、３つ、またはそれ以上のフランジフレームを含む。特に、タワーセグメントは、取り付けられた状態で見られるように、上部水平フランジおよび下部水平フランジの両方に配置されたそれぞれのフランジフレームを有することが好ましい。

さらに好ましい実施形態では、組立セットは、吊り上げモジュールと、第１輸送モジュールと、第２輸送モジュールとを含み、第１および第２輸送モジュールは、異なる設計である、または異なる設計であってもよい。
組立セットが複数の同一に設計された吊り上げモジュールを含むことも好ましい。組立てセットの好ましい実施形態によれば、第１および第２輸送モジュールは、異なる寸法を有している。

組立セットの好ましい実施形態は、第１輸送モジュールのフランジ部が、第１半径を有する第１タワーセグメントの上部水平フランジに締結するように設計され、第２輸送モジュールのフランジ部が、第２半径を有する第１タワーセグメントの下部水平フランジに締結するように設計されるように、設けられている。ここで、第１半径は、第２の半径とは異なる。これは、先細りおよび／または切頭円錐形の設計のタワーセクションに使用されるタワーセグメントに特に好ましい。上部水平フランジおよび下部水平フランジが同じ半径を持つタワーセグメントの場合には、例えば、円筒形のタワー部では、同じように設計された輸送モジュールを使用することもできる。

さらに、組立セットの好ましい実施形態は、第１輸送モジュールのフランジ部が第１半径を有する第１タワーセグメントの水平フランジに固定するように設計され、第２輸送モジュールのフランジ部が第２半径を持つ第２タワーセグメントの水平フランジに固定し、
第１半径は、第２半径とは異なる。組立てセットの好ましい展開は、第１輸送モジュールが吊り上げモジュールへの解放可能な接続のための第１接続要素を有し、第２輸送モジュールが吊り上げモジュールへの解放可能な接続のための第２接続要素を有することで区別される。組立セットのさらに好ましい実施形態は、第１および第２接続要素の位置が異なるように提供される。

組立てセットとその好ましい構成には、異なる寸法のタワーセグメントの場合、適切に調整された輸送モジュールを在庫に保管するだけでよいという利点があるが、これらは同じ設計の吊り上げモジュールと組み合わせることができる。これにより、様々に設計された複数の輸送モジュールを備えた吊り上げモジュールを使用することができる。異なる輸送モジュールの接続要素は、それに接続された吊り上げモジュールの吊り上げボルトが、それぞれのタワーセグメントの中心重心点および／または回転点に、および／または中心重心線および／または回転線に沿って配置されるように、それぞれの場合に配置されることが好ましい。

組立セットはまた、好ましくは、少なくとも１つの支柱および／または少なくとも接続フランジ部品を有する。
好ましい構成では、組立てセットはまた、２つ以上の接続フランジ部品および／または２つ以上の支柱および／または少なくとも２つの異なる支柱および／または少なくとも２つの異なる接続フランジ部品を有する。

本発明のさらなる態様によれば、導入部で述べた目的は、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てる方法によって達成され、その方法は、
前述したフランジフレームのフランジ部を、タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
スリング状の吊り上げユニットを吊り上げボルトに固定すること、
スリング状の吊り上げユニットによって、フランジフレームを持ち上げること、
を備えている。

前述のフランジフレームのフランジ部をタワーセグメントの水平フランジに固定する操作は、タワーモジュールの水平フランジに輸送モジュールを固定する操作と、輸送モジュールに吊り上げモジュールを固定する操作とを含むことが好ましい。
本発明のさらなる態様によれば、導入部で述べた目的は、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを輸送する方法によって達成され、その方法は、
前述した第１フランジフレームのフランジ部を、第１タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
前述した第２フランジフレームのフランジ部を、第２タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
第１フランジフレームの支持要素の下端が、第２フランジフレームの支持要素の上端に支持されるように、２つのタワーセグメントを上下に配置すること、
を備えている。

本発明のさらなる態様によれば、導入部で述べた目的は、風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組立てる方法によって達成され、その方法は、
前述した第１フランジフレームのフランジ部を、第１タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
前述した第２フランジフレームのフランジ部を、第２タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
第１タワーセグメントの第１垂直フランジと第２タワーセグメントの第１垂直フランジが互いに向かい合うように、２つのタワーセグメントを並べて配置すること、
２つのタワーセグメントの水平フランジを、接続フランジ部品によって接続すること、
支柱によって、２つのフランジフレームを接続すること、
を備えている。

風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または組み立てる方法はまた、好ましくは、支柱によって互いに関連する、第１タワーの第２垂直フランジと第２タワーセグメントの第２垂直フランジとの間の距離を変更することを含む。
２つのフランジフレームは、好ましくは、２つの異なる支柱、特に、異なる長さの２つの支柱によって互いに接続されている。

風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または組み立てる方法はまた、好ましくは、第１タワーセグメントの第１垂直フランジを第２タワーセグメントの第１垂直フランジに接続することを含む。
風力タービン用のタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または組み立てる方法はまた、好ましくは、
前述した第３のフランジフレームのフランジ部を、第３タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
第１タワーセグメントの第２垂直フランジと第３タワーセグメントの第１垂直フランジとが互いに向かい合って配置され、第２タワーセグメントの第１垂直フランジと第３タワーセグメントの第２垂直フランジとが互いに向かい合って配置されるように、３つのタワーセグメントを並べて配置すること、
第３タワーセグメントの水平フランジを、２つの接続フランジ部品を用いて、第１および第２タワーセグメントの２つの水平フランジに接続すること、
第３タワーセグメントのフランジフレームを、２つの支柱を用いて、第１および第２タワーセグメントの２つのフランジフレームに接続すること、
を備えている。

風力タービン用のタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組み立ておよび／または組み立てる方法はまた、好ましくは、第１タワーセグメントの第２垂直フランジを、第３タワーセグメントの第１垂直フランジに接続し、第２タワーセグメントの第１垂直フランジを、第３タワーセグメントの第２垂直フランジに接続するステップを含む。

ここで説明する手順は、設置状態で見られるように、タワーセグメントの反対側に配置された水平フランジ、特に、下部水平フランジと上部水平フランジに等しく適用される。
ここに記載されたステップは、好ましくは、３つより多いかまたは少ないタワーセグメント、例えば、１つのタワーセグメントまたは２つ、４つ、５つまたはそれ以上のタワーセグメントを含むタワー部に等しく適用される。

本発明のさらなる態様によれば、冒頭で述べた目的は、前述の方法で前述のフランジフレームを使用することによって達成される。
本発明のさらなる態様によれば、冒頭で述べた目的は、前述の方法に従って事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てられたタワーセグメントおよび／またはタワー部を含む風力タービンによって達成される。

本発明のさらなる態様によれば、冒頭で述べた目的は、前述のフランジフレームを含む風力タービンのタワー用のタワーセグメント、および/または、前述のフランジフレームを含む風力タービンのタワー部、および／または、前述のフランジフレームを含む風力タービンのタワー、および／または、前述のフランジフレームを備えた風力タービンによって達成される。

本発明の様々なさらなる態様は、それらを、特に、本発明によるフランジフレームおよびその開発による使用に適するようにする特徴または方法ステップを有する。
本発明の前記さらなる態様の利点、変形および詳細ならびにその開発に関する限り、対応する装置または装置の特徴に関する上記の説明が参照される。
単数形の要素、例えば、フランジフレーム、フランジ部、支持要素、係合要素、支柱、タワーセグメント、水平フランジ、垂直フランジなどに関連する好ましい構成は、好ましくは、これらの要素の２つ、３つ以上に対して同様に適用することができる。

本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して例として説明される。

風力タービンの概略図。 ３つのタワーセグメントと、その水平フランジ上に配置されたフランジフレームと、組立てセットの別の部品とを備えたタワーセクションの３次元図。 フランジフレームがその上に配置され、吊り上げユニットが第１位置にあるタワーセグメントの詳細図。 フランジフレームがその上に配置され、吊り上げユニットが第２位置にあるタワーセグメントの詳細図。 フランジフレームによって積み重ねられた３つのタワーセグメントの側面図。 フランジフレームによって積み重ねられた３つのタワーセグメントの３次元図の詳細図。 フランジフレームがその上に配置され、組立てセットの別の部品を備えたタワー部の３次元図。 フランジフレームが上に配置された２つのタワー部と、組立てセットの別の部品との３次元図。 上部水平フランジ上に配置されたフランジフレームを備えた３つのタワー部の３次元図を示し、組立てセットの別の部品を示す図。 下部水平フランジ上に配置されたフランジフレームを有する３つのタワー部の３次元図を示し、組立てセットの別の部品を示す図。 第１支柱の３次元図。 第２支柱の３次元図。 第１接続フランジ部品の３次元図。 第２接続フランジ部品の３次元図 フランジフレームおよび組立てセットの別の部品の実施形態の３次元図。 輸送モジュールおよび吊り上げモジュールを備えたフランジフレームの実施形態の３次元図。 図１３ａの輸送モジュールを示す図。 図１３ａの吊り上げモジュールを示す図。 輸送モジュールの変形の３次元図。 輸送モジュールの別の変形の３次元図。 輸送モジュールの別の変形の３次元図。 輸送モジュールの別の変形の３次元図。 輸送モジュールの別の変形の３次元図。 フランジフレームの別の変形の３次元図。 はしごを備えたフランジフレームの変形の３次元図。 はしごを備えたフランジフレームの変形の別の３次元図。

図１は、本発明に係る風力タービンの概略図を示す。風力タービン１００は、タワー１０２およびタワー１０２上にナセル１０４を有する。ナセル１０４上には、３つのロータブレード１０８およびスピナ１１０を備えた空力ロータ１０６が設けられている。風力タービンの動作中、空力ロータ１０６は、風によって回転し、空力ロータ１０６に直接または間接的に結合された発電機の動電ロータも回転させる。発電機は、ナセル１０４に配置され、電気エネルギーを生成する。ロータブレード１０８のピッチ角は、それぞれのロータブレード１０８の根元にあるピッチモータによって変更することができる。

同一の、類似した、または本質的に機能的に同一の要素には、同じ参照符号が付されている。
図２は、３つのタワーセグメント２１０，２２０，２３０を備え、ベース５２上のローラーベアリング５１上のその水平フランジ２１１，２２１，２３１上に配置されたフランジフレームを備えたタワー部２００の３次元図を示す。

図３ａおよび図３ｂは、その上に配置されたフランジフレーム３１１０および吊り上げユニット６００を備えたタワーセグメント２１０の詳細を示し、正確には、図３ａは、第１位置を示し、図３ｂは、第２位置を示し、タワーセグメント２１０は、図３ａに示すように、第１位置に対して回転する。また、概略図で示されているのは、スリング状の吊り上げユニットであって、これは、円形スリング６２０を介して吊り上げボルト５１０に係合している。円形スリング６２０は、適切な場合、シャックル６２１および別の円形スリング６２２を介してクレーンフック６１０に固定される。２つの位置で、さらに、それぞれの場合に、チェーン６５１が滑車に属する滑車６５０、および同様にクレーンフック６１０に固定される円形スリング６５２は、それぞれ２つの異なる係合要素５９０に取り付けられる。

図４ａおよび図４ｂは、タワーセグメントの上部および下部水平フランジ上に配置されたフランジフレーム３１１０，３２１０，３３１０，３１２０，３２２０，３３２０を介して上下に積み重ねられた３つのタワーセグメント２１０，２２０，２３０を示す。したがって、タワーセグメント２１０，２２０，２３０は、互いに、好ましくは完全に間隔を置いて配置され、したがって、保管中および／または輸送中のタワーセグメントへの損傷を低減または回避することが可能である。支持要素は、輸送状態で見られるように、支持要素の下端が、さらなるタワーセグメントの水平フランジ上に配置されるさらなる支持要素の上端で支持されるように設計される。支持要素はまた、それらがタワーセグメントの水平フランジに取り付けられた状態で、それらがタワーセグメント壁の外面を超えて延在しないように設計されている。

図４ａによる構成では、支持要素はまた、それらがタワーセグメントの水平フランジに取り付けられた状態で、それらがタワーセグメントの２つの垂直フランジを接続する平面を越えて延びるように設計される。これには、下向きの方向にタワーセグメントの間隔を十分に確保できるという利点がある。
図４ｂによる構成では、それらがタワーセグメントの水平フランジに取り付けられている状態では、支持要素は、タワーセグメントの２つの垂直フランジを接続する平面を超えて延在しない。それにもかかわらず、図４ｂに示すように、タワーセグメントを互いに離間することができる。しかしながら、支持フレーム６０は、最下のフランジフレームの下に配置され、支持フレームは、地面に対して必要な距離を形成する。

図５、図６および図７ａおよび図７ｂは、異なる段階における３つのタワーセグメント２１０，２２０，２３０からのタワーセクション２００の組立てを示す。まず第１に、図５は、上部および下部水平フランジ２１１，２１２上に配置された２つの短い支柱４１を備えたそれぞれのフランジセグメント３１１０，３１２０を有するタワーセグメント２１０を示している。図６は、同様にその上部および下部水平フランジ上に配置されたそれぞれのフランジフレーム３２１０，３２２０を有する第２タワーセグメント２２０を示す。２つのタワーセグメント２１０，２２０は、接続フランジ片９０を介して互いに接続される。上部水平フランジに配置された２つのフランジフレーム３１１０，３２１０は、２つの下部水平フランジに配置された、２つのフランジフレーム３１２０，３２２０が、短い支柱４１と長い支柱４２を介して互いに接続されているのと同様に、短い支柱と長い支柱４１，４２を介して互いに接続されている。支柱４１，４２は、長さが変更可能であることが好ましい。したがって、支柱４１，４２の長さの変更を使用して、２つのタワーセグメント２１０，２２０間の距離を変更することができる。これは、第３タワーセグメント２３０が正確に組み立てられることを可能にするために特に有利である。２つのタワーセグメント２１０，２２０のそれらの垂直フランジ２１３，２２３を介した接続も、図６に見ることができる。図６では、２つのタワーセグメントは、ベース５２上のローラーベアリング５１に取り付けられている。

次に、図７ａおよび図７ｂは、それぞれのフランジフレーム３１１０，３２１０，３３１０，３１２０，３２２０，３３２０と、その上部および下部水平フランジに配置された接続フランジ片９０を有する３つのタワーセグメント２１０，２２０，２３０とを備えた完全なタワー部２００を示している。フランジフレーム３１１０，３２１０，３３１０，３１２０，３２２０，３３２０は、３つのタワーセグメント２１０，２２０，２３０を安定させるために、特に、その垂直フランジがまだ互いに接続されていない限り、２つの短い支柱４１と1つの長い支柱４２によって、上部および下部水平フランジで互いに接続されている。

図８および図９は、コアピース４１０１，４２０１、接続ピース４１０２，４１０３，４２０２，４２０３および伸縮ピース４１１０，４１２０，４２１０，４２２０を備えた支柱４１，４２の例示的な実施形態を示す。図１０および図１１は、締結要素、例えば、ねじを収容するための貫通開口部９１を有する接続フランジ片９０ａ，９０ｂの例示的な図を示す。

図１２は、輸送モジュール４００および吊り上げモジュール５００を有するフランジフレーム３１１０の実施形態の三次元図を示しており、この場合、輸送モジュール４００および吊り上げモジュール５００は、単一の構成要素として、一体に、互いに一体的に形成される。輸送モジュール４００は、締結要素、例えば、ねじを収容するための貫通開口部４１１，４２１，４３１を有する３つのフランジ部４１０，４２０，４３０を有する。また、２つの支持要素４４０，４５０も提供される。吊り上げモジュール５００は、吊り上げボルト５１０と、貫通開口部５９０の形態およびアイレット５８０の形態の複数の係合要素も有する。係合要素、特に、アイレット５８０は、フランジフレームの一部および／またはアセンブリセットの一部であってもよい。

図１３ａ、図１３ｂおよび図１３ｃは、輸送モジュール４００ａおよび吊り上げモジュール５００ａを有するフランジフレーム３１１０ａの実施形態を示し、これは、ここに示される実施形態では、図１２の実施形態とは対照的に、別のリリース可能な方法で、１つに接続され得る、または接続されている。このようにして、吊り上げボルト５１０が配置された吊り上げモジュール５００ａを、多数の異なる輸送モジュール４００ａと共に使用することが可能である。輸送モジュール４００ａと吊り上げモジュール５００ａとの間の接続の解放可能性を除いて、フランジフレーム３１１０ａは、フランジフレーム３１１０と同一または類似の方法で設計することができる。

例えば、２つの異なる輸送モジュールと１つの吊り上げモジュールを使用して、組立てセットを形成することができる。例えば、図１０および図１１に示されるような１つ以上の接続フランジ部品、および／または、例えば、図８および図９に示されるような１つ以上の支柱が組立てセットの一部であることも可能であることが好ましい。
組立てセットには、異なる寸法のタワーセグメントの場合、適切に調整された輸送モジュールを在庫に保管するだけでよいという利点があるが、これらは同じ設計の吊り上げモジュールと組み合わせることができる。これにより、様々に設計された複数の輸送モジュールを備えた1つの吊り上げモジュールを使用することができる。異なる輸送モジュールの接続要素は、それに接続された１つの吊り上げモジュールの吊りボルトが重心の中心点および／または回転点に、および／またはそれぞれのタワーセグメントの重心の中心線および／または回転線に沿って配置されるように、それぞれ配置されることが好ましい。

図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃおよび図１５ａおよび図１５ｂは、輸送モジュール４００ａの異なる変形を示し、これらは、特に、係合要素４８０の配置によって異なる。図１５ａでは、係合要素４８０は、輸送モジュールだけでなく、追加の係合フランジ片４８１にも配置されている。
図１５ｃは、輸送モジュール４００ａおよび吊り上げモジュール５００ａを有し、補強リブ４０１が輸送モジュール４００ａに設けられているフランジフレームを示す。

図１６ａおよび図１６ｂは、今度は、はしご要素７０を備えたフランジフレーム３１１０ａの変形の別の三次元図を示す。図１６ａでは、それぞれのはしご要素７０が２つの支持要素４４０，４５０上に配置されており、前記はしご要素は、フランジフレームの主延長面に平行な主延長面に本質的に延在する。図１６ｂでは、それぞれのはしご要素７０は、２つの支持要素４４０，４５０上に配置され、前記はしご要素は、それぞれの場合において、本質的に、フランジフレームの主延長平面に直交する主延長平面内に延びる。はしご要素７０をフランジフレーム３１１０ａ上に配置することには、特に、タワーセグメントが積み重ねられている場合、はしご要素７０を介してスタックの上端でさえ到達できるという利点がある。

Claims (25)

1. 風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーの事前組み立ておよび／または輸送および／または組立て用のフランジフレームであって、
   タワーセグメントの水平フランジに解放可能な方法でフランジフレームを固定するための２つのフランジ部と、
   スリング状の吊り上げユニットの係合用の吊りボルトと、
   フランジフレームを直立面に支持するための支持要素と、
   を備えたフランジフレーム。
2. 輸送モジュールおよび吊り上げモジュールを含み、前記輸送モジュールおよび前記吊り上げモジュールは、解放可能な方法で互いに接続される、
   請求項１に記載のフランジフレーム。
3. 前記輸送モジュールは、２つのフランジ部および支持要素を有している、
   請求項２に記載のフランジフレーム。
4. 前記吊り上げモジュールは、吊り上げボルトを有している、
   請求項２または３に記載のフランジフレーム。
5. 前記２つのフランジ部は、前記水平フランジの周方向において互いに離間して配置されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のフランジフレーム。
6. 前記吊り上げユニットの係合を伴う係合要素を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のフランジフレーム。
7. 前記支持要素は、それが前記タワーセグメントの前記水平フランジに取り付けられた状態で、タワーセグメント壁の外面を超えて延在しないように設計されている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のフランジフレーム。
8. 前記支持要素は、前記タワーセグメントの前記水平フランジに取り付けられた状態で、前記タワーセグメントの２つの垂直フランジを接続する平面を超えて延伸するように設計されている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のフランジフレーム。
9. 前記支持要素は、輸送状態で見られるように、前記支持要素の下端が、別のタワーセグメントの水平フランジ上に配置される別の支持要素の上端で支持されるように設計されている、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のフランジフレーム。
10. 風力タービンおよび／または風力タービンのタワー部用のタワーセグメントを事前組み立ておよび／または輸送および／または組み立てるための組立てセットであって、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のフランジフレームを含む、
    組立てセット。
11. 吊り上げモジュール、第１輸送モジュールおよび第２輸送モジュールを含み、
    前記第１輸送モジュールと前記第２輸送モジュールとは、異なる設計である、
    請求項１０に記載の組立てセット。
12. 同一に設計された複数の吊り上げモジュールを含む、
    請求項１０または１１に記載の組立てセット。
13. 前記第１輸送モジュールと前記第２輸送モジュールとは、異なる寸法を有している、
    請求項１１に記載の組立てセット。
14. 前記第１輸送モジュールの前記フランジ部は、第１半径を持つ第１タワーセグメントの水平フランジに固定するように設計され、前記第２輸送モジュールの前記フランジ部は、第２半径を持つ第２タワーセグメントの水平フランジに固定するように設計されており、
    前記第１半径は、前記第２半径とは異なる、
    請求項１１に記載の組立てセット。
15. 前記第１輸送モジュールは、前記吊り上げモジュールへ解放可能に接続するための第１接続要素を有し、前記第２輸送モジュールは、前記吊り上げモジュールへ解放可能に接続するための第２接続要素を有している、
    請求項１１に記載の組立てセット。
16. 前記第１接続要素および前記第２接続要素の位置は、異なる、
    請求項１５に記載の組立てセット。
17. 風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または輸送および／または組み立てる方法であって、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のフランジフレームのフランジ部を、タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    吊り上げボルトにスリング状の吊り上げユニットを取り付けること、
    前記スリング状の吊り上げユニットを用いて、前記フランジフレームを持ち上げること、
    を備えている方法。
18. 風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを輸送する方法であって、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の第１フランジフレームのフランジ部を、第１タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の第２フランジフレームのフランジ部を、第２タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    前記第１フランジフレームの前記支持要素の下端が、前記第２フランジフレームの前記支持要素の上端に支持されるように、前記２つのタワーセグメントを上下に配置すること、
    を備えている方法。
19. 風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組み立てる方法であって、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の第１フランジフレームの前記フランジ部を、第１タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の第２フランジフレームの前記フランジ部を、第２タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    前記第１タワーセグメントの第１垂直フランジと前記第２タワーセグメントの第１垂直フランジが互いに向かい合うように、前記２つのタワーセグメントを並べて配置すること、
    前記２つのタワーセグメントの前記水平フランジを、接続フランジ部品によって接続すること、
    支柱によって、前記２つのフランジフレームを接続すること、
    を備えている方法。
20. 請求項１９に記載の風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組み立てる方法であって、
    前記支柱によって、前記第１タワーセグメントの第２垂直フランジと前記第２タワーセグメントの第２垂直フランジの間の距離を相互に変更すること、
    を備えている方法。
21. 請求項１９または２０に記載の風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組み立てる方法であって、
    前記第１タワーセグメントの前記第１垂直フランジを、前記第２タワーセグメントの前記第１垂直フランジへ接続すること、
    を備えている方法。
22. 請求項１９から２１のいずれか１項に記載の風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組み立てる方法であって、
    請求項１９から２１のいずれか１項に記載の第３のフランジフレームの前記フランジ部を、第３タワーセグメントの水平フランジに固定すること、
    前記第１タワーセグメントの第２垂直フランジと前記第３タワーセグメントの第１垂直フランジとが互いに向かい合って配置され、前記第２タワーセグメントの第１垂直フランジと前記第３タワーセグメントの第２垂直フランジとが互いに向かい合って配置されるように、３つのタワーセグメントを並べて配置すること、
    前記第３タワーセグメントの前記水平フランジを、２つの接続フランジ部品を用いて、前記第１および前記第２タワーセグメントの前記２つの水平フランジに接続すること、
    前記第３タワーセグメントの前記フランジフレームを、２つの支柱を用いて、前記第１および前記第２タワーセグメントの前記２つのフランジフレームに接続すること、
    を備えている方法。
23. 請求項２２に記載の風力タービンのタワーセグメントおよび／または風力タービンのタワー部および／または風力タービンのタワーを事前組立ておよび／または組み立てる方法であって、
    前記第１タワーセグメントの前記第２垂直フランジを、前記第３タワーセグメントの前記第１垂直フランジに接続し、前記第２タワーセグメントの前記第１垂直フランジを、前記第３タワーセグメントの前記第２垂直フランジに接続すること、
    を備えている方法。
24. 請求項１７から２３のいずれか１項に記載の方法での、請求項１から９のいずれか１項に記載のフランジフレームの使用。
25. 請求項１７から２３のいずれか１項に記載の方法に従って事前組立ておよび／または輸送および／または組立てられたタワーセグメントおよび／またはタワー部を備えた風力タービン。

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