BR112020008736A2 - armação de flange, conjunto de montagem, métodos para a pré-montagem, transporte e/ou montagem, uso da armação de flange, e, instalação de energia eólica. - Google Patents
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Abstract
A invenção se refere a uma armação de flange e a um conjunto de montagem para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, e também a métodos. A armação de flange compreende duas seções de flange para a fixação da armação de flange de uma maneira liberável em um flange horizontal de um segmento de torre, também compreende um aro de elevação para o engate de uma unidade de elevação do tipo de eslinga, e compreende adicionalmente um elemento de suporte para suportar a armação de flange em uma superfície vertical.
Description
[001] A invenção se refere a uma armação de flange para a pré- montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica. A invenção se refere adicionalmente a um conjunto de montagem para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica. A invenção também se refere a um método para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica e também a um método para o transporte um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica e a um método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica. A invenção também se refere a um segmento de torre para uma torre de uma instalação de energia eólica, a uma seção de torre para uma torre de uma instalação de energia eólica, a uma torre de uma instalação de energia eólica e a uma instalação de energia eólica.
[002] Estruturas de torre, em particular para instalações de energia eólica, frequentemente compreendem uma multiplicidade de segmentos de torre. Por exemplo, é possível que uma pluralidade de segmentos de torre sejam conectados uns aos outros por intermédio de conexões essencialmente verticais, como vistas no estado instalado, para formar uma seção de torre -
usualmente anular. Múltiplas seções de torre são arranjadas umas acima das outras e formam a torre.
[003] Torres para instalação de energia eólicas e segmentos de torre e também a produção e métodos de montagem são conhecidos, por exemplo, a partir da DE 10 2011 077 428, DE 10 2011 078 016, WO 2015/148350, DE 2011 080 497, DE 10 2013 226 536, DE 10 2015 209 686, DE 10 2015 211 269, DE 10 2016 106 525, DE 10 2016 106 526, DE 10 2016 114 114 e DE 10 2016 114 661. Aperfeiçoamentos adicionais são desejáveis.
[004] No pedido prioritário que se refere ao presente pedido, o Escritório de Marcas e Patentes Alemão pesquisou a seguinte técnica anterior: US 9 260 875 B2 e WO 2013/117 182 AL.
[005] Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é o de prover uma armação de flange e um conjunto de montagem para a pré- montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica, e também correspondentes métodos, que são melhorados com relação às soluções existentes. Em particular, um objetivo da presente invenção é o de prover uma armação de flange e um conjunto de montagem para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica, e também correspondentes métodos, que simplifiquem e/ou melhorem a pré-montagem e/ou o transporte e/ou a montagem de segmentos de torre.
[006] Esse objetivo é alcançado por uma armação de flange para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo duas seções de flange para a fixação da armação de flange de uma maneira liberável em um flange horizontal de um segmento de torre, também compreendendo um aro de elevação para o engate de uma unidade de elevação do tipo de eslinga, e compreendendo adicionalmente um elemento de suporte para suportar a armação de flange em uma superfície vertical.
[007] A armação de flange descrita aqui pode ser arranjada de uma maneira liberável, por meio de suas duas seções de flange em um flange horizontal de um segmento de torre. Por meio do elemento de suporte da armação de flange, a armação de flange pode ser suportada em uma superfície vertical, por exemplo, em uma superfície do solo, em uma superfície de transporte de um veículo de transporte ou em outra armação de flange. É assim também possível que um segmento de torre, que é fixado na armação de flange, seja suportado na superfície vertical. Isso é em particular preferido durante a pré-montagem, na qual, por exemplo, elementos adicionais podem ser colocados em um segmento de torre, por exemplo, guarnições de torre na forma de escadas, chicotes de cabos e retentores para os mesmos ou outros dispositivos de fornecimento para uma torre. O suporte é igualmente preferido para o transporte de segmentos de torre.
[008] A armação de flange descrita aqui pode preferencialmente também ser usada para outros elementos e/ou componentes.
[009] A armação de flange também tem um aro de elevação, no qual uma unidade de elevação do tipo de eslinga pode engatar. Uma elevação do tipo de eslinga é entendida aqui, em particular, para significar uma unidade de elevação que, ao invés de ter um gancho para o engate em um elemento que deve ser elevado, tem uma eslinga ou enlace, que pode ser formado, por exemplo, por uma corrente e/ou um cabo e/ou uma tira. O aro de elevação deve ser entendido aqui para a mesma finalidade para significar, em particular, uma projeção que se projeta de uma superfície e pode ser, por exemplo, essencialmente cilíndrico. Uma unidade de elevação do tipo de eslinga pode engatar em um aro de elevação, em particular em virtude de uma eslinga ou enlace da unidade de elevação do tipo de eslinga ser guiado sobre uma extremidade do aro de elevação e contatando contra parte de uma superfície circunferencial externa do aro de elevação. Isso é em particular preferido para elevar e/ou abaixar um segmento de torre e/ou para vários movimentos do segmento de torre. Em particular durante a montagem, mas também durante o transporte e/ou pré-montagem, os segmentos de torre devem ser movidos de uma posição para outra, o aro de elevação sendo particularmente apropriado para essa finalidade.
[0010] A armação de flange é preferencialmente projetada de maneira tal que o aro de elevação seja posicionado em um ponto central de gravidade e/ou um ponto de rotação, e/ou ao longo de uma linha de gravidade central e/ou uma linha de rotação, do segmento de torre.
[0011] A armação de flange é assim apropriada para a pré-montagem e para o transporte e a montagem (definitiva) de um segmento de torre. Uma vantagem é que não existe necessidade de quaisquer elementos ou dispositivos adicionais para suportar, ou para o engate de, uma unidade de elevação do tipo de eslinga, uma vez que tanto o aro de elevação quanto o elemento de suporte são arranjados na armação de flange.
[0012] É possível que os segmentos de torre e/ou seções de torre sejam formados de aço ou compreendam aço ou sejam formados de concreto, em particular concreto reforçado e/ou concreto pré-esforçado ou compreendam o mesmo. Torres que contêm tanto segmentos de aço e/ou seções de aço e segmentos de concreto e/ou seções de concreto são também referidas como torres híbridas.
[0013] Um segmento de torre preferencialmente tem um flange horizontal inferior e um flange horizontal superior, como vistos no estado instalado, ditos flanges horizontais servindo, em particular, para conectar o segmento de torre a elementos essencialmente verticalmente adjacentes da torre, como vista no estado instalado. Além disso, um segmento de torre preferencialmente tem dois ou mais flanges verticais, que servem em particular para conectar o segmento de torre a elementos essencialmente horizontalmente adjacentes da torre, como visto no estado instalado.
[0014] De acordo com uma modalidade preferida, a armação de flange compreende um módulo de transporte e um módulo de elevação, em que o módulo de transporte e o módulo de elevação são conectados entre si de uma maneira liberável. O módulo de transporte serve preferencialmente para o transporte e/ou o armazenamento de segmentos de torre. O módulo de elevação serve preferencialmente para mover um segmento de torre.
[0015] A armação de flange e/ou o módulo de transporte e/ou o módulo de elevação preferencialmente consistem/consiste completamente ou parcialmente de aço ou contêm/contém aço.
[0016] É também preferido que o módulo de transporte compreenda as duas seções de flange e o elemento de suporte. O módulo de elevação preferencialmente compreende o aro de elevação. Essas configurações são particularmente preferidas a fim de permitir que o módulo de transporte suporte o segmento de torre por intermédio da armação de flange e permita que o módulo de elevação se mova e/ou altere a posição do segmento de torre.
[0017] É também preferido que as duas seções de flange sejam espaçadas uma da outra na direção circunferencial do flange horizontal.
[0018] Uma modalidade preferida provê que que a armação de flange compreenda três seções de flange, em que as três seções de flange são espaçadas uma da outra preferencialmente na direção circunferencial do flange horizontal.
[0019] Um elemento de suporte pode preferencialmente ter um elemento de conexão, em particular em uma extremidade ou em ambas as extremidades do elemento de suporte. O elemento de conexão pode preferencialmente ser um elemento de conexão padrão e/ou ser apropriado para uma conexão padrão. Em particular é preferido que o elemento de conexão seja apropriado para conexões a recipientes ISO e/ou tenha propriedades que correspondem aos elementos de conexão de recipientes ISO, em particular os assim chamados elementos de conexão de travamento rápido.
[0020] Uma outra modalidade preferida provê que que a armação de flange compreenda duas, três ou mais elementos de suporte. Os dois, três ou mais elementos de suporte são preferencialmente espaçados uns dos outros.
[0021] É também preferido que a armação de flange compreenda um elemento de engate para o engate da unidade de elevação. Um elemento de engate para o engate da unidade de elevação pode ser projetado, por exemplo, na forma de um furo passante, olhal, manilha ou similar. O elemento de engate é preferencialmente apropriado para o engate de uma unidade de elevação semelhante a gancho, em que preferencialmente o gancho da unidade de elevação semelhante a gancho pode engatar através de uma abertura do elemento de engate por meio de uma ponta de gancho. O elemento de engate é preferencialmente arranjado no módulo de elevação e/ou no módulo de transporte.
[0022] É também preferido que a armação de flange compreenda dois, três ou mais elementos de engate.
[0023] Uma modalidade preferida provê que que o elemento de suporte seja projetado de maneira tal que ele não se projete além de uma superfície externa de uma parede de segmento de torre quando a armação de flange é colocada no flange horizontal do segmento de torre. O elemento de suporte é preferencialmente projetado de maneira tal que o elemento de suporte seja arranjado no lado de fora de um plano de flange quando a armação de flange é colocada no flange horizontal do segmento de torre.
[0024] É também preferido que o elemento de suporte seja projetado de maneira tal que se estenda além de um plano que conecta dois flanges verticais do segmento de torre quando a armação de flange é colocada no flange horizontal do segmento de torre.
[0025] O plano que conecta dois flanges verticais do segmento de torre é preferencialmente uma plano imaginário, e corre preferencialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal do segmento de torre ou de uma torre tendo o segmento de torre. O elemento de suporte se estende preferencialmente em um plano que é ortogonal a um eixo geométrico longitudinal do segmento de torre ou de uma torre tendo o segmento de torre.
[0026] Essas configurações são em particular preferidas para que seja possível que um segmento de torre seja suportado, por exemplo, em uma superfície do solo ou uma superfície de transporte. Isso preferencialmente cria uma distância entre a superfície vertical e o segmento de torre, como um resultado do quê dano ao segmento de torre pode ser prevenido ou reduzido.
[0027] Em particular é preferido que o elemento de suporte seja projetado de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte, como vista no estado de transporte, seja suportada em uma extremidade superior de um elemento de suporte adicional, que é arranjado em um flange horizontal de um outro segmento de torre. Isso permite que segmentos de torre sejam empilhados uns sobre os outros por meio das armações de flange, o que é preferido em particular durante o transporte.
[0028] Um desenvolvimento preferido é distinguido pelo fato de que o elemento de suporte é projetado de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte, como vista no estado de transporte, seja suportada em uma extremidade superior de um elemento de suporte adicional, que é arranjado em um flange horizontal de um outro segmento de torre, de maneira tal que os segmentos de torre sejam espaçados uns dos outros.
[0029] Isso é em particular preferido para que seja possível que uma pluralidade de segmentos de torre sejam empilhados uns acima dos outros. O elemento de suporte é preferencialmente projetado de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte, como vista no estado de transporte, seja suportada em uma extremidade superior de um elemento de suporte adicional, que é arranjada em um flange horizontal de um outro segmento de torre, de maneira tal que os segmentos de torre sejam completamente espaçados uns dos outros. O espaçamento completo é entendido, em particular, para significar que, em lugar de os segmentos de torre estarem em contato, são somente as armações de flange, arranjadas nos flanges horizontais, que estão em contato.
[0030] Isso torna possível reduzir ou evitar dano aos segmentos de torre durante ao transporte e/ou o armazenamento.
[0031] Em uma modalidade adicional preferida, a armação de flange tem um, dois ou mais pontos de engate de escora. Um ponto de engate de escora preferencialmente serve para uma ou mais escoras serem fixadas no mesmo, de uma maneira liberável. As vigas podem servir, em particular, para conectar a uma outra duas armações de flange, cada uma arranjada em um flange horizontal de diferentes segmentos de torre. Para essa finalidade, as vigas podem preferencialmente ser projetadas para ser alteráveis em comprimento, por exemplo, na forma de cilindros hidráulicos.
[0032] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por um conjunto de montagem para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo uma armação de flange previamente descrita.
[0033] O conjunto de montagem preferencialmente compreende duas, três ou mais armações de flange previamente descritas. Em particular, é preferido que um segmento de torre tenha uma respectiva armação de flange arranjada tanto em um flange horizontal superior quanto em um flange horizontal inferior, como vistas no estado instalado.
[0034] Em uma modalidade adicional preferida, o conjunto de montagem compreende um módulo de elevação e um primeiro módulo de transporte e um segundo módulo de transporte, em que o primeiro e segundo módulos de transporte são, ou podem ser, de projetos diferentes.
[0035] É também preferido que o conjunto de montagem compreenda uma pluralidade de módulos de elevação, identicamente projetados. De acordo com uma modalidade preferida do conjunto de montagem, o primeiro e segundo módulos de transporte têm diferentes dimensões.
[0036] Uma modalidade preferida do conjunto de montagem provê que que as seções de flange do primeiro módulo de transporte sejam projetadas para a fixação em um flange horizontal superior de um primeiro segmento de torre com um primeiro raio e para que as seções de flange do segundo módulo de transporte sejam projetadas para a fixação em um flange horizontal inferior do primeiro segmento de torre com um segundo raio, em que o primeiro raio difere do segundo raio. Isso é preferido em particular para segmentos de torre que são usados para uma seção de torre que é de projeto adelgaçado e/ou em tronco de cone. Para segmentos de , dos quais os flanges horizontais superior e inferior têm o mesmo raio, por exemplo, em seções de torre cilíndricas, uso pode preferencialmente também ser feito de módulos de transporte projetados de forma idêntica.
[0037] Além disso, uma modalidade preferida do conjunto de montagem provê que que as seções de flange do primeiro módulo de transporte sejam projetadas para que a fixação em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre com um primeiro raio e para as seções de flange do segundo módulo de transporte sejam projetadas para a fixação em um flange horizontal de um segundo segmento de torre com um segundo raio, em que o primeiro raio difere do segundo raio. Um desenvolvimento preferido do conjunto de montagem é distinguido pelo fato de que o primeiro módulo de transporte tem primeiros elementos de conexão para a conexão liberável ao módulo de elevação e o segundo módulo de transporte tem segundos elementos de conexão para a conexão liberável ao módulo de elevação. Uma modalidade preferida adicional do conjunto de montagem provê que que as posições do primeiro e segundo elementos de conexão difiram.
[0038] O conjunto de montagem e as configurações preferidas do mesmo têm a vantagem que, para segmentos de torre com diferentes dimensões, tudo que é necessário é que módulos de transporte, apropriadamente coordenados, sejam mantidos em estoque, mas que esses possam ser combinados com módulos de elevação que são de idêntico projeto. Isso torna possível usar um módulo de elevação com uma multiplicidade de módulos de transporte diferentemente projetados. Os elementos de conexão dos diferentes módulos de transporte são preferencialmente posicionados, em cada caso, de maneira tal que o aro de elevação de um módulo de elevação conectado ao mesmo seja posicionado em um ponto central de gravidade e/ou um ponto de rotação, e/ou ao longo de uma linha de gravidade central e/ou uma linha de rotação, do respectivo segmento de torre.
[0039] O conjunto de montagem preferencialmente também tem pelo menos uma escora e/ou pelo menos uma peça de flange de conexão.
[0040] Em uma configuração preferida, o conjunto de montagem também tem duas ou mais peças de flange de conexão e/ou duas ou mais escoras e/ou pelo menos duas diferentes escoras e/ou pelo menos duas diferentes peças de flange de conexão.
[0041] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por um método para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo - fixar as seções de flange de uma armação de flange previamente descrita em um flange horizontal de um segmento de torre, - colocar uma unidade de elevação do tipo de eslinga sobre o aro de elevação, e
- elevar a armação de flange por meio da unidade de elevação do tipo de eslinga.
[0042] A operação de fixação das seções de flange de uma armação de flange previamente descrita em um flange horizontal de um segmento de torre preferencialmente compreende a operação de fixação do módulo de transporte no flange horizontal do segmento de torre e a operação de fixação do módulo de elevação no módulo de transporte.
[0043] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por um método para o transporte um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo - fixar as seções de flange de uma primeira armação de flange, previamente descrita, em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre, - fixar as seções de flange de uma segunda armação de flange, previamente descrita, em um flange horizontal de um segundo segmento de torre, e - arranjar os dois segmentos de torre um acima do outro de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte da primeira armação de flange seja suportada em uma extremidade superior do elemento de suporte da segunda armação de flange.
[0044] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por um método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo - fixar as seções de flange de uma primeira armação de flange, previamente descrita, em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre, - fixar as seções de flange de uma segunda armação de flange, previamente descrita, em um flange horizontal de um segundo segmento de torre, - arranjar os dois segmentos de torre um ao lado do outro de maneira tal que um primeiro flange vertical do primeiro segmento de torre e um primeiro flange vertical do segundo segmentos de torre sejam posicionados um oposto ao outro, - conectar os flanges horizontais dos dois segmentos de torre por meio de uma peça de flange de conexão, e - conectar as duas armações de flange por meio de uma viga.
[0045] O método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica também preferencialmente compreende alterar a distância entre um segundo flange vertical do primeiro segmento de torre e um segundo flange vertical do segundo segmento de torre um com relação ao outro por meio da viga.
[0046] As duas armações de flange são preferencialmente conectadas entre si por meio de duas diferentes escoras, em particular duas escoras de diferentes comprimentos.
[0047] O método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica também preferencialmente compreende conectar o primeiro flange vertical do primeiro segmento de torre ao primeiro flange vertical do segundo segmento de torre.
[0048] O método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica também preferencialmente compreende - fixar as seções de flange de uma terceira armação de flange, previamente descrita, em um flange horizontal de um terceiro segmento de torre, - arranjar os três segmentos de torre um ao lado do outro de maneira tal que um segundo flange vertical do primeiro segmento de torre e um primeiro flange vertical do terceiro segmento de torre sejam posicionados um oposto ao outro e um primeiro flange vertical do segundo segmento de torre e um segundo flange vertical do terceiro segmento de torre sejam posicionados um oposto ao outro, - conectar o flange horizontal do terceiro segmento de torre aos dois flanges horizontais do primeiro e segundo segmentos de torre por meio de duas peças de flange de conexão, e - conectar a armação de flange do terceiro segmento de torre às duas armações de flange do primeiro e segundo segmentos de torre por meio de duas escoras.
[0049] O método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica também preferencialmente compreende conectar o segundo flange vertical do primeiro segmento de torre ao primeiro flange vertical do terceiro segmento de torre e conectar o primeiro flange vertical do segundo segmento de torre ao segundo flange vertical do terceiro segmento de torre.
[0050] As etapas descritas aqui preferencialmente se aplicam igualmente a flanges horizontais, opostamente posicionados, de um segmento de torre, em particular um flange horizontal inferior e um flange horizontal superior, como vistos no estado instalado.
[0051] As etapas descritas aqui preferencialmente igualmente se aplicam a seções de torre, que compreendem mais ou menos que três segmentos de torre, por exemplo, um segmento de torre ou dois, quatro, cinco ou mais segmentos de torre.
[0052] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado pelo de uma armação de flange, previamente descrita, em um método previamente descrito.
[0053] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por uma instalação de energia eólica compreendendo um segmento de torre e/ou uma seção de torre que foi pré- montada e/ou transportada e/ou montada de acordo com o método previamente descrito.
[0054] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo mencionado na introdução é alcançado por um segmento de torre para uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo uma armação de flange previamente descrita, e/ou por uma seção de torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo uma armação de flange previamente descrita, e/ou por uma torre de uma instalação de energia eólica, compreendendo uma armação de flange previamente descrita, e/ou por uma instalação de energia eólica compreendendo uma armação de flange previamente descrita.
[0055] Os vários aspectos adicionais da invenção têm características ou etapas de método, que as torna apropriadas, em particular, para o uso com uma armação de flange de acordo com a invenção e os desenvolvimentos da mesma.
[0056] No que se refere às vantagens, variantes e detalhes de ditos aspectos adicionais da invenção e dos desenvolvimentos da mesma, referência é feita à descrição acima que se refere ao correspondente dispositivo ou características do dispositivo.
[0057] Configurações preferidas relacionadas a um elemento no singular, por exemplo, uma armação de flange, uma seção de flange, um elemento de suporte, um elemento de engate, uma viga, um segmento de torre, um flange horizontal, a flange vertical, etc., podem preferencialmente igualmente se aplicar a dois, três ou mais desses elementos.
[0058] Modalidades preferidas da invenção serão descritas a título de exemplo com referência às figuras anexas, nas quais: a figura 1: mostra uma ilustração esquemática de uma instalação de energia eólica; a figura 2: mostra umailustração tridimensional de uma seção de torre com três segmentos de torre e com armações de flange arranjadas nos flanges horizontais dos mesmos e com partes adicionais de um conjunto de montagem; a figura 3a: mostra um detalhe de um segmento de torre com uma armação de flange arranjada no mesmo e com a unidade de elevação em uma primeira posição; a figura 3b: mostra um detalhe de um segmento de torre com uma armação de flange arranjada no mesmo e com a unidade de elevação em uma segunda posição; a figura 4a: mostra uma vista lateral de três segmentos de torre empilhados por meio de armações de flange; a figura 4b: mostra um detalhe de uma ilustração tridimensional de três segmentos de torre empilhados por meio de armações de flange; a figura 5: mostra uma ilustração tridimensional de uma seção de torre com uma armação de flange arranjada no mesmo e com partes adicionais de um conjunto de montagem; a figura 6: mostra uma ilustração tridimensional de duas seções de torre com armações de flange arranjadas no mesmo e com partes adicionais de um conjunto de montagem; a figura 7a: mostra uma ilustração tridimensional de três seções de torre com armações de flange arranjadas nos flanges horizontais superiores e com partes adicionais de um conjunto de montagem;
a figura 7b: mostra uma ilustração tridimensional de três seções de torre com armações de flange arranjadas nos flanges horizontais inferiores e com partes adicionais de um conjunto de montagem;
a figura 8: mostra uma ilustração tridimensional de uma primeira escora;
a figura 9: mostra uma ilustração tridimensional de uma segunda escora;
a figura 10: mostra uma ilustração tridimensional de uma primeira peça de flange de conexão;
a figura 11: mostra uma ilustração tridimensional de uma segunda peça de flange de conexão;
a figura 12: mostra uma ilustração tridimensional de uma modalidade de uma armação de flange e partes adicionais de um conjunto de montagem;
a figura 13a: mostra uma ilustração tridimensional de uma modalidade de uma armação de flange com um módulo de transporte e um módulo de elevação;
a figura 13b: mostra o módulo de transporte de acordo com a figura 13a;
a figura 13c: mostra o módulo de elevação de acordo com a figura 13a;
a figura l14a: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante de um módulo de transporte;
a figura 14b: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante adicional de um módulo de transporte;
a figura 14c: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante adicional de um módulo de transporte;
a figura 15a: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante adicional de um módulo de transporte; a figura 15b: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante adicional de um módulo de transporte; a figura 15c: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante adicional de uma armação de flange; a figura l6a: mostra uma ilustração tridimensional de uma variante de uma armação de flange com escadas; e a figura 16b: mostra uma outra ilustração tridimensional de uma variante de uma armação de flange com escadas.
[0059] A figura 1 mostra uma ilustração esquemática de uma instalação de energia eólica de acordo com a invenção. A instalação de energia eólica 100 tem uma torre 102 e uma nacela 104 na torre 102. Um rotor aerodinâmico 106 com três pás de rotor 108 e um girador 110 é provido na nacela 104. Durante a operação da instalação de energia eólica, o rotor aerodinâmico 106 é feito com que gire pelo vento e assim também gire um rotor eletrodinâmico de um gerador, que é acoplado diretamente ou indiretamente ao rotor aerodinâmico 106. O gerador elétrico é arranjado na nacela 104 e gera energia elétrica. Os ângulos de passo das pás de rotor 108 podem ser alterados por motores de passo nas raízes das respectivas pás de rotor 108.
[0060] Elementos idênticos, similares ou essencialmente funcionalmente idênticos são providos com os mesmos sinais de referência.
[0061] A figura 2 mostra uma ilustração tridimensional de uma seção de torre 200 com três segmentos de torre 210, 220, 230, e com armações de flange arranjadas nos flanges horizontais 211, 221, 231 dos mesmos, em um mancal de esferas 51 em uma base 52.
[0062] As figuras 3a e b ilustram um detalhe de um segmento de torre 210 com uma armação de flange 3110 arranjada no mesmo e com a unidade de elevação 600, para ser preciso, a figura 3a ilustrando uma primeira posição e a figura 3b ilustrando uma segunda posição, na qual o segmento de torre 210 foi girado com relação à primeira posição, que é ilustrada na figura 3a. Também ilustrada, de forma esquemática, está uma unidade de elevação do tipo de eslinga, que engata sobre o aro de elevação 510 por meio de uma eslinga redonda 620. A eslinga redonda 620 é fixada em um gancho de guindaste 610, se apropriado, por intermédio de uma manilha 621 e uma eslinga redonda adicional 622. Nas duas posições, além disso, em cada caso, uma polia 650, com uma corrente 651 pertencente à polia, e uma eslinga redonda 652, que é igualmente fixada no gancho de guindaste 610, são afixadas a dois diferentes elementos de engate 590, em cada caso.
[0063] As figuras 4a e b mostram três segmentos de torre 210, 220, 230, que são empilhados uns acima dos outros por intermédio de armações de flange 3110, 3210, 3310, 3120, 3220, 3320 arranjadas nos flanges horizontais superior e inferior de ditos segmentos de torre. Os segmentos de torre 210, 220, 230 são assim espaçados uns dos outros, preferencialmente completamente, e é para isso possível reduzir ou evitar dano aos segmentos de torre durante o armazenamento e/ou durante o transporte. Os elementos de suporte são projetados de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte, como vista no estado de transporte, é suportada em uma extremidade superior de um elemento de suporte adicional, que é arranjada em um flange horizontal de um outro segmento de torre. Os elementos de suporte são também projetados de maneira tal que, no estado no qual eles são colocados no flange horizontal do segmento de torre, eles não se estendam além de uma superfície externa de uma parede de segmento de torre.
[0064] Na configuração de acordo com a figura 4a, os elementos de suporte são também projetados de maneira tal que, no estado no qual eles são colocados no flange horizontal do segmento de torre, eles se estendam além de um plano que conecta dois flanges verticais do segmento de torre. Isso tem a vantagem de prover um bom espaçamento dos segmentos de torre na direção para baixo.
[0065] Na configuração de acordo com a figura 4b, no estado no qual eles são colocados no flange horizontal do segmento de torre, os elementos de suporte não se estendam além de um plano que conecta dois flanges verticais do segmento de torre. Não obstante, como pode ser visto na figura 4b, o espaçamento dos segmentos de torre um do outro é obtido. Todavia, uma armação de suporte 60 é arranjada embaixo da armação de flange mais inferior, dita armação de suporte criando a distância necessária com relação ao solo.
[0066] As figuras 5, 6, e 7a e b mostram a montagem de uma seção de torre 200 a partir de três segmentos de torre 210, 220, 230 em diferentes estágios. Antes de tudo, a figura 5 ilustra um segmento de torre 210, que tem um respectivo segmento de flange 3110, 3120 com duas escoras curtas 41 arranjadas em seus flanges horizontais superior e inferior 211, 212. A figura 6 ilustra um segundo segmento de torre 220, que igualmente tem uma respectiva armação de flange 3210, 3220 arranjada em seus flanges horizontais superior e inferior. Os dois segmentos de torre 210, 220 são conectados entre si por intermédio de peças de flange de conexão 90. As duas armações de flange 3110, 3210, que são arranjadas nos flanges horizontais superiores, são conectadas entre si por intermédio de uma escora curta e uma longa 41, 42, da mesma maneira que as duas armações de flange 3120, 3220, que são arranjadas nos dois flanges horizontais inferiores, são conectados entre si por intermédio de uma escora curta e uma longa 41, 42. As vigas 41, 42 são preferencialmente alteráveis no comprimento. Uma alteração no comprimento das vigas 41, 42 pode assim ser usado para alterar a distância entre os dois segmentos de torre 210, 220. Isso é em particular vantajoso para que seja possível que o terceiro segmento de torre 230 seja montado precisamente. A conexão dos dois segmentos de torre 210, 220 por intermédio dos flanges verticais 213, 223 dos mesmos pode também ser vista na figura 6. Na figura 6, os dois segmentos de torre são montados em um mancal de esferas 51 em uma base 52.
[0067] As figuras 7a e b, então, mostram a seção de torre completa 200 com três segmentos de torre 210, 220, 230, que têm respectivas armações de flange 3110, 3210, 3310, 3120, 3220, 3320 e peças de flange de conexão 90 arranjadas nos flanges horizontais superior e inferior dos mesmos. À armações de flange 3110, 3210, 3310, 3120, 3220, 3320 são conectadas entre si nos flanges horizontais superiores e nos flanges horizontais inferiores, em cada caso, por meio de duas escoras mais curtas 41 e uma escora mais longa 42, a fim de estabilizar os três segmentos de torre 210, 220, 230, em particular enquanto os flanges verticais dos mesmos ainda não estão conectados entre si.
[0068] As figuras 8 e 9 mostram modalidades de exemplo das escoras 41, 42 com peças de núcleo 4101, 4201, peças de conexão 4102, 4103, 4202, 4203 e peças telescópicas 4110, 4120, 4210, 4220. As figuras 10 e 11 mostram ilustrações de exemplo de peças de flange de conexão 90a, 90b com aberturas passantes 91 para acomodar elementos de fixação, por exemplo, parafusos.
[0069] A figura 12 mostra uma ilustração tridimensional de uma modalidade de uma armação de flange 3110 com um módulo de transporte 400 e um módulo de elevação 500, em que, nesse caso, o módulo de transporte 400 e o módulo de elevação 500 são formados integralmente um com o outro, em uma peça, como um único componente. O módulo de transporte 400 tem três seções de flange 410, 420, 430 com aberturas passantes 411, 421, 431 para acomodar elementos de fixação, por exemplo, parafusos. Também providos são dois elementos de suporte 440, 450. O módulo de elevação 500 tem um aro de elevação 510 e também uma pluralidade de elementos de engate na forma de aberturas passantes 590 e na forma de olhais 580. Os elementos de engate, em particular os olhais 580,
podem fazer parte da armação de flange e/ou parte do conjunto de montagem.
[0070] As figuras 13a, b e c mostram uma modalidade de uma armação de flange 3110a com um módulo de transporte 400a e um módulo de elevação 500a, que, na modalidade mostrada aqui, em contraste à modalidade na figura 12, podem ser, ou são, conectados entre si de uma maneira liberável. É possível, desta maneira, que um módulo de elevação 500a com um aro de elevação 510 arranjado no mesmo seja usado com uma multiplicidade de diferentes módulos de transporte 400a. com a exceção da capacidade de liberação da conexão entre o módulo de transporte 400a e o módulo de elevação 500a, a armação de flange 3110a pode ser projetada de uma maneira idêntica ou similar à armação de flange 3110.
[0071] Por exemplo, um conjunto de montagem pode ser formado por meio de dois diferentes módulos de transporte e um módulo de elevação. É preferencialmente também possível que uma ou mais peças de flange de conexão, como mostrado, por exemplo, na figuras 10 e 11, e/ou para uma ou mais escoras, como mostradas, por exemplo, na figuras 8 e 9, façam parte do conjunto de montagem.
[0072] Um conjunto de montagem tem a vantagem que, para segmentos de torre com diferentes dimensões, tudo que é necessário é que os módulos de transporte, apropriadamente coordenados, sejam mantidos em estoque, mas esses podem ser combinados com módulos de elevação que são de idêntico projeto. Isso torna possível usar um módulo de elevação com uma multiplicidade de módulos de transporte diferentemente projetados. Os elementos de conexão dos diferentes módulos de transporte são preferencialmente posicionados, em cada caso, de maneira tal que o aro de elevação de um módulo de elevação conectado ao mesmo seja posicionado em um ponto central de gravidade e/ou um ponto de rotação, e/ou ao longo de uma linha de gravidade central e/ou uma linha de rotação, do respectivo segmento de torre.
[0073] As figuras 14a, b, ce 15a e b ilustram diferentes variantes de módulos de transporte 400a, esses diferindo em particular por meio do arranjo de elementos de engate 480. Na figura 15a, elementos de engate 480 são arranjados não apenas no módulo de transporte, mas também em peças de flange de engate adicionais 481.
[0074] A figura 15c mostra uma armação de flange que tem um módulo de transporte 400a e um módulo de elevação 500a e em que nervuras de reforço 401 são providas no módulo de transporte 400a.
[0075] As figuras l16a e b mostram outras ilustrações tridimensionais de variantes de uma armação de flange 3110a, desta vez com escadas 70. Na figura l16a, um respectivo elemento de escada 70 é arranjado em dois elementos de suporte 440, 450, dito elemento de escada se estendendo essencialmente em um plano de extensão principal, que é paralelo a um plano de extensão principal da armação de flange. Na figura 16b, um respectivo elemento de escada 70 é arranjado nos dois elementos de suporte 440, 450, e dito elemento de escada se estende, em cada caso, essencialmente em um plano de extensão principal que é ortogonal a um plano de extensão principal da armação de flange. O arranjo do elemento de escadas 70 em uma armação de flange 3110a tem a vantagem, em particular no caso dos segmentos de torre serem empilhados, que mesmo uma extremidade superior da pilha pode ser alcançada por intermédio das escadas 70.
Claims (25)
1. Armação de flange para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou de uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou de uma torre de uma instalação de energia eólica, caracterizada pelo fato de que compreende: - duas seções de flange para a fixação da armação de flange de uma maneira liberável em um flange horizontal de um segmento de torre, - um aro de elevação para o engate de uma unidade de elevação do tipo de eslinga, e - um elemento de suporte para suportar a armação de flange em uma superfície vertical.
2. Armação de flange de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um módulo de transporte e um módulo de elevação, em que o módulo de transporte e o módulo de elevação são conectados entre si de uma maneira liberável.
3. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o módulo de transporte compreende as duas seções de flange e o elemento de suporte.
4. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o módulo de elevação compreende o aro de elevação.
5. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as duas seções de flange são espaçadas uma da outra na direção circunferencial do flange horizontal.
6. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende um elemento de engate com o engate da unidade de elevação.
7. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de suporte é projetado de maneira tal que, no estado no qual é colocado no flange horizontal do segmento de torre, ele não se projete além de uma superfície externa de uma parede de segmento de torre.
8. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de suporte é projetado de maneira tal que, no estado no qual é colocado no flange horizontal do segmento de torre, se estende além de um plano que conecta dois flanges verticais do segmento de torre.
9. Armação de flange de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de suporte é projetado de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte, como vista no estado de transporte, é suportada em uma extremidade superior de um elemento de suporte adicional, que é arranjado em um flange horizontal de um outro segmento de torre.
10. Conjunto de montagem para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica, caracterizado pelo fato de que compreende uma armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.
11. Conjunto de montagem de acordo com a reivindicação 10,
caracterizado pelo fato de que compreende um módulo de elevação e um primeiro módulo de transporte e um segundo módulo de transporte, em que o primeiro e segundo módulos de transporte são de projetos diferentes.
12. Conjunto de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de módulos de elevação, identicamente projetados.
13. Conjunto de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo módulos de transporte têm diferentes dimensões.
14. Conjunto de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as seções de flange do primeiro módulo de transporte são projetadas para a fixação em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre com um primeiro raio e as seções de flange do segundo módulo de transporte são projetadas para a fixação em um flange horizontal de um segundo segmento de torre com um segundo raio, em que o primeiro raio difere do segundo raio.
15. Conjunto de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo de transporte tem primeiros elementos de conexão para a conexão liberável ao módulo de elevação e o segundo módulo de transporte tem segundos elementos de conexão para a conexão liberável ao módulo de elevação.
16. Conjunto de montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as posições do primeiro e segundo elementos de conexão diferem.
17. Método para a pré-montagem e/ou para o transporte e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, caracterizado pelo fato de que compreende: - fixar as seções de flange de uma armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um segmento de torre, - colocar uma unidade de elevação do tipo de eslinga sobre o aro de elevação, e - elevar a armação de flange por meio da unidade de elevação do tipo de eslinga.
18. Método para o transporte de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, caracterizado pelo fato de que compreende: - fixar as seções de flange de uma primeira armação de flange como definida em pelo menos uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre, - fixar as seções de flange de uma segunda armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um segundo segmento de torre, e - arranjar os dois segmentos de torre um acima do outro de maneira tal que uma extremidade inferior do elemento de suporte da primeira armação de flange seja suportada em uma extremidade superior do elemento de suporte da segunda armação de flange.
19. Método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica, caracterizado pelo fato de que compreende: - fixar as seções de flange de uma primeira armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um primeiro segmento de torre, - fixar as seções de flange de uma segunda armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um segundo segmento de torre, - arranjar os dois segmentos de torre um ao lado do outro de maneira tal que um primeiro flange vertical do primeiro segmento de torre e um primeiro flange vertical do segundo segmento de torre sejam posicionados um oposto ao outro, - conectar os flanges horizontais dos dois segmentos de torre por meio de uma peça de flange de conexão, e - conectar as duas armações de flange por meio de uma viga.
20. Método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende - alterar a distância entre um segundo flange vertical do primeiro segmento de torre e um segundo flange vertical do segundo segmento de torre um com relação ao outro por meio da viga.
21. Método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende
- conectar o primeiro flange vertical do primeiro segmento de torre ao primeiro flange vertical do segundo segmento de torre.
22. Método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende - fixar as seções de flange de uma terceira armação de flange como definida em pelo menos uma das reivindicações anteriores em um flange horizontal de um terceiro segmento de torre, - arranjar os três segmentos de torre um ao lado do outro de maneira tal que um segundo flange vertical do primeiro segmento de torre e um primeiro flange vertical do terceiro segmento de torre sejam posicionados um oposto ao outro e um primeiro flange vertical do segundo segmento de torre e um segundo flange vertical do terceiro segmento de torre sejam posicionados um oposto ao outro, - conectar o flange horizontal do terceiro segmento de torre aos dois flanges horizontais do primeiro e segundo segmentos de torre por meio de duas peças de flange de conexão, e - conectar a armação de flange do terceiro segmento de torre às duas armações de flange do primeiro e segundo segmentos de torre por meio de duas escoras.
23. Método para a pré-montagem e/ou para a montagem de um segmento de torre para uma instalação de energia eólica e/ou uma seção de torre de uma instalação de energia eólica e/ou uma torre de uma instalação de energia eólica como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende - conectar o segundo flange vertical do primeiro segmento de torre ao primeiro flange vertical do terceiro segmento de torre e conectar o
TI primeiro flange vertical do segundo segmento de torre ao segundo flange vertical do terceiro segmento de torre.
24. Uso da armação de flange como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de ser em um método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
25. Instalação de energia eólica, caracterizada pelo fato de que compreende um segmento de torre e/ou uma seção de torre que foi pré- montada e/ou transportada e/ou montada de acordo com o método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
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