JP2019503309A - 風力タービンブレードの輸送フレーム - Google Patents

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Abstract

長手方向伸張部と、横方向伸張部と、垂直方向伸張部とを有する輸送フレーム及び方法。フレームは、長手方向に伸張する風力タービンブレードの先端部又は根元部を収納するように構成され、該フレームは、同様のフレームとともに段積み可能である。フレームは、4つの直立フレームストラットを備え、4つの直立フレームストラットは、2対の直立ストラット間の長手方向伸張部を有する略直方形の内部空間をともに画定する。フレームは、略直方形の内部空間内に、先端サドルアセンブリ又は根元サドルアセンブリを備え、先端サドルアセンブリ又は根元サドルアセンブリは、それぞれのブレード根元部又は先端部を受けるような形状の支持面を有するサドルを備える。フレームは、4つの上肩部及び4つの足部を更に有し、フレームの足部は、別のフレームの対応する肩部上に段積み可能であるように適合されている。フレームは、1つ以上の上隅部又は下隅部の近位に、可倒式のアーム機構を備える。フレームは、少なくとも1つの上隅部又は下隅部の近位に、爪機構を更に備える。可倒式のアーム機構は、フレームの段積み構成において隣接する同様のフレームにおける対応する爪機構に固定的に係合するように構成される。【選択図】図10

Description

本発明は、大型の細長い物体、特に、風力タービンブレードの保管、輸送及びハンドリングの分野に関する。
この文脈において、特別な一連の物流上の要件と、多種多様な技術的制約及びコスト的制約とが影響し合い、有効又は最適な解決策に技術的な課題が課せられている。個々のブレードの増大し続けるサイズ及び重量が、これらの課題に加えられる。一般的に言えば、風力タービンブレードは、構築後、風力タービンブレードの製造現場から設置場所への一連のハンドリング工程及び保管工程を経る。これらの工程には、製造現場における初期保管、製造現場から設置現場への輸送、又は中間保管場所若しくはマーシャリング場所への輸送を含むことができる。さらに、1つ以上の中間保管場所又はマーシャリング場所と設置現場との間での輸送が行われ得る。各中間保管工程は、ブレードが第1の輸送プラットフォームから降ろされて、別の輸送プラットフォームに載せられる移送ステップを含むことができる。1つ以上の輸送工程には、海上輸送、又は鉄道輸送若しくはトラック輸送を含むことができる。保管及びハンドリングの解決策は、製造から設置までの間の個々の運搬工程に最適化されている場合がある。このために、あらゆる種類の支持又は保管の解決策が提供されている場合があるが、これらの解決策は、それぞれが特定の保管工程又は輸送工程のために個別に構成されているため、異なる保管構成又は輸送構成間で繰り返し切り替える必要がある。これには費用及び時間がかかり、ブレードの損傷又は摩耗を引き起こすことを高める可能性がある。中間保管工程を含む輸送プロセス全体の複数の工程におけるハンドリングを容易にする、ブレード輸送及びハンドリングの解決策を発明することによって、多くの利点を得ることができる。
本発明は、ブレードの損傷が生じない輸送、及びこれと併せて、輸送プラットフォーム間又は保管工程及び輸送工程間のいずれであっても、移送時の素早いハンドリング並びに安全性及び人員による使い易さを確実にすることのニーズに対処する、効率的な風力タービンブレード輸送及びハンドリングの解決策を提供しようとするものである。複数の態様において、船舶による輸送に特別な考慮が払われている。複数の態様において、輸送フレームにおけるブレードの安全な保持及び支持を確実にすること、並びに、作業及び手順を簡略化することの双方に特別な考慮が払われている。
1つのフレーム部材が、ブレード根元部に取り付けられ、別の協働するフレーム部材が、ブレード根元領域の翼端側に、多くの場合は中央領域又は先端領域に設けられる、風力タービンブレード支持及び輸送装置が知られている。これらのフレーム部材は、それぞれ根元フレーム及び先端フレームと称することもできる。いくつかの場合において、これらのフレーム部材は、段積み可能とすることができ、それにより、複数のブレードが、おおよそ水平に横にした状態又は僅かに傾斜した状態で支持されるとともに、互いの上に段積みされる。特許文献1は、各フレームの上下の隅部に、ISOコンテナー隅金具が設けられた、段積み可能な風力タービンブレードフレームを記載している。これらの隅金具により、輸送フレームを持ち上げることができることが確実になる。さらに、特に、段積みの中の隣り合う隅金具間に介在するツイストロック要素を用いて、コンテナーを互いの上に段積みすることが当該技術分野において既知である。特許文献2は、ブレードを1つのピッチ方向で保管する、根元部用及び先端部用の一組の保管用取付け具を含む、風力タービンブレードの輸送及び保管用取付け具を開示している。フレームは、位置決め固定具を用いて互いの上に段積みすることができる。この文献によれば、輸送フレームの持上げは、付加的に設けられたリフトアイレットに接続されたクレーンを用いて行われる。特許文献3は、また更なる段積み可能なフレーム構成を開示している。
特に船舶輸送時において、段積み構成での確実な輸送を可能にするとともに、段積みされた複数のブレードの持上げを可能にする、輸送フレーム構成を提供することが望ましい。特に、比較的大型のブレード、特に洋上用ブレードに関して用いられる解決策を提供することが望ましい。2つ一組又は3つ一組で段積みされたブレードを同時に持ち上げるために、ブレードフレームをともに結束することが、以前から知られている。また、特許文献4において、段積みされたブレードを、下から持ち上げることによって一括して持ち上げることが提案されている。
欧州特許第2708731号 欧州特許出願公開第2796709号 国際公開第2015/149809号 欧州特許出願公開第2487363号
本発明は、特に、作業員による使い易さ及び段積み構成での確実な輸送を保証するために、段積みされたブレードを持ち上げる単純化された構成を提供することができる、既知のブレード輸送フレームの改善を提供するものである。
これらの目的及び他の目的で、本発明は、添付の請求項1に記載の輸送フレームを提供する。本発明の更なる任意の特徴は、添付の請求項2〜13に規定されるとともに、特に本明細書及び図面に記載される。
特に、本発明は、長手方向伸張部と、横方向伸張部と、垂直方向伸張部とを有する輸送フレームであって、このフレームは、長手方向に伸張する風力タービンブレードの先端部又は根元部を収納するように構成され、該フレームは、同様又は同一のフレームとともに段積み可能である、輸送フレームを提供する。フレームは、4つの直立フレームストラットを備え、4つの直立フレームストラットは、2対の上記直立ストラット間の長手方向伸張部を有する略直方形の内部空間をともに画定する。フレームは、上記略直方形の内部空間内に、先端サドルアセンブリ又は根元サドルアセンブリを備え、先端サドルアセンブリ又は根元サドルアセンブリは、それぞれのブレード根元部又は先端部を受けるような形状の支持面を有するサドルを備える。フレームは、好ましくは4つの上隅部又はその付近における4つの上肩部と、好ましくは4つの下隅部又はその付近における4つの足部とを更に有する。フレームの足部は、別の同様又は同一のフレームの対応する肩部上に段積み可能であるように適合されている。さらに、フレームは、1つ以上の上隅部又は下隅部の近位に、可倒式のアーム機構を備える。フレームは、少なくとも1つの上記上隅部又は下隅部の近位に、爪機構を更に備える。可倒式のアーム機構は、フレームの段積み構成において隣接する同様のフレームにおける対応する爪機構に固定的に係合するように構成される。それにより、アームは、隣接するフレーム間に安定な接続部を構成する。この構成は、例えば輸送時の振動、衝撃又は揺動に耐久可能な、段積み可能なフレーム間の安定な係合を確実にする。それにより、この構成は、輸送時の段積みされたこれらのフレームにおける固縛具の使用を低減し、したがって、ブレード輸送の操作ロジスティクスを容易にすることができる。また、このような構成は、それぞれのフレームを最上のフレームから吊り下げることによって、それぞれのフレームにおける段積みされた上記ブレードの持上げを更に容易にすることができ、最上のフレームを、段積みされたフレームの持上げ時に把持することができる。
好ましくは、可倒式のアーム及び爪が、張力により可倒式のアームと爪との間に固定係合をもたらすことが可能なテンショナーを備える。好ましくは、実施形態において、上記アームは、剛性がありかつ非可撓性とすることができる。好ましくは、上記アームは、鋼、高級鋼又はチタン合金等の高張力金属材料製とすることができる。好ましくは、実施形態において、上記爪は、剛性がありかつ非可撓性とすることができる。好ましくは、上記爪は、鋼、高級鋼又はチタン合金等の高張力金属材料製とすることができる。このような構成は、特に輸送時の、段積みされたフレームの安定性を大幅に向上することができる。また、張力を付与された接続アームは、持ち上げられる最上のフレームから段積みされたフレームを吊り下げることによって、段積みされたフレームを持ち上げる能力を更に向上することができる。
任意に、可倒式の接続アーム、好ましくは各可倒式の接続アームは、テンショナーを備えることができる。それにより、この構成は、簡便な少数の別個の部品による利点を得る。また、任意に、上記テンショナーは、可倒式のアームと爪との間に張力を付与するように、好ましくは手動工具を使用して、好ましくは電力を使用することなく、好ましくは作業員によって手動で操作可能とすることができる。それにより、2つの隣接する段積みされたフレーム間に、好ましくは電動装置を用いずに、張力が付与される。任意に、可倒式のアームは、後退位置にある場合にフレームを越えて突出しないように、上記フレームにおいてヒンジ式に可倒とすることができる。スライド機構又はテレスコープ機構を、代替物又は均等物として使用することもできる。
好ましくは、可倒式のアーム機構は、2つ以上の可倒式のアームの群を備えることができ、爪機構は、2つ以上の爪を備えることができる。好ましくは、3つの上記可倒式のアーム及び3つの上記爪が、群を構成することができる。これにより、アームコネクタを爪に手動で取り付けることができるにも関わらず、隣接するフレーム間の各接合部において高レベルの張力を付与することができるので、輸送時又は持上げ時の段積みされたブレードフレームの安定性が改善される。したがって、これらのコネクタの群を設けることの効果は、コネクタに係合する電動装置の使用に依拠することなく、付与することができる張力のレベルを大幅に増大することである。爪アセンブリの任意の爪を、特に好ましくは固定用爪とすることができる。固定用爪は、特に所定位置に固定する、好ましくは関係する輸送フレームに堅く固定する、好ましくは上記フレームのストラットに固定することができる。したがって、爪機構は、好ましくは固定用爪機構、好ましくは固定された爪機構とすることができる。
任意に、上記可倒式のアーム機構における各可倒式のアームは、上記爪機構における対応する爪と係合するように個別に可動とすることができる。これにより、各可倒式のアームを、別々に、好ましくは個々に張力を付与して接続することができることが確実にされる。この構成は、最小限の手段を使用して隣接するフレーム間に付与される張力を最大にするという好ましい目的を増進することができる。
任意に、可倒式のアームは、上記アームの係合位置にある場合に爪を収容する寸法のキャビティを有することができる。上記キャビティは、上記アームが上記後退位置にある場合に保持留め具を受ける寸法とすることができる。
好ましくは、可倒式のアーム機構を、それぞれのフレームの2つ以上、好ましくは3つ又は4つの上記上隅部又は下隅部に設けることができる。各フレームに複数の可倒式のアームコネクタ機構を設けることにより、段積みにおける隣接するフレーム間の実現可能な接続張力を更に増大させることができる。好ましくは、爪機構を、フレームの2つ以上、好ましくは3つ又は4つの上隅部又は下隅部に設けることができる。可倒式のアーム機構及び固定爪機構を、上記フレームの全ての上隅部又は下隅部に、特に上記フレームの上肩部又は下足部に設けることが最も好ましい。
任意に、各又は任意の上記肩部には、肩部を超える高さを有する隆起した当接部を更に設けることができ、各足部には、同様又は同一のフレームの段積み構成において当接部を位置決め係合して受けるように適合されたリセスを更に設けることができる。位置決め係合は、精密嵌合とすることができ、又は小公差嵌合を許容することができる。足部のリセスと肩部の当接部との間の係合により、横向きの荷重又は衝撃による段積みされたフレーム間の横方向剪断作用に抗して安定性をもたらすのを援助することができる。しかしながら、段積みされた隣接するフレーム間の張力は、輸送時の横方向の衝撃による剪断傾向に打ち勝つのに十分なものとすることが好ましい場合がある。隣接するフレーム間に十分な張力を付与することができる場合、段積みの安定性は大幅に増大し、したがって、段積みされたフレームに固縛具を取り付ける必要性を更に低減することができる。したがって、この構成により、段積みの最下のフレームと最下のフレームが載る表面との間で、かなりの力又は衝撃を散逸させることを可能にすることができる。実施形態において、輸送時、最下のフレームを、輸送表面に、例えば固定ボス等に固定することができる。
また更に有利には、2つ以上のフレーム肩部又は各フレーム肩部には、上方に突出する位置決めフィンガーを更に設けることができ、各フィンガーは、肩部を超える高さを有し、各フィンガーには、フレーム又は段積みされたフレームを持ち上げる耐荷重リフト点として構成されるリフト孔が設けられる。この実施形態によれば、場合によっては段積みされたブレードを含む、段積みされたフレームのセットの最上のフレームを、上方に突出するフィンガーにおけるリフト点を用いて持ち上げることが可能である。フィンガーの形状により、リフト部材をフレーム又は段積みされたフレーム上にガイド又は位置決めするのを更に援助することができる。また、好ましくは、1つ以上の上記フィンガーは、肩部の下に上記フレームの本体内へ、好ましくは上記フレームのストラット内へ延びる固定部を有することができる。それにより、大型の陸上用ブレード又は洋上用ブレード等の段積みされたブレードを持ち上げる際に関与するかなりの荷重を、フレーム上部においてより良好に散逸させることができ、好ましくは他方の下側フレーム部分を関係するリフト部材に締結することを更に必要とすることなく、フレームを上方から持ち上げることを可能にする。
実施形態において、可倒式のアームアセンブリは、各可倒式のアームごとに、可倒式のアームをフレームにおける後退位置に確実に保持するように構成される留め具を更に備えることができる。留め具は、可倒式のアームを後退位置に維持するように、可倒式のアームにおけるテンショナーと係合可能とすることができる。
実施形態において、可倒式のアームアセンブリを、フレームの上隅部において肩部の近位に設けることができ、対応する爪機構を、下隅部において足部の近位に設けることができる。したがって、アームは、重力によってフレーム内の後退位置に向かって後退する傾向を有することができる。この場合、可倒式のアームは、例えば留め具における後退位置から解放して、隣接するフレームの足部の近位の爪に係合する略鉛直位置まで上方に旋回することができる。代替的には、実施形態において、可倒式のアームアセンブリを、フレームの下隅部において足部の近位に設けることができ、対応する爪機構を、上隅部において肩部の近位に設けることができる。それにより、アームは、重力によって1つのフレームから別のフレームまで延びる係合位置に向かって降下する傾向を有することができる。この場合、可倒式のアームは、例えば留め具における係合位置から解放して、場合によっては下側の横方向又は長手方向ストラットにおける、隣接するフレームの足部の近位の留め具と係合するように、略水平位置まで上方に持ち上げることができる。
任意に、フレームの各上記直立フレームストラットは、フレームに支持されているブレードの範囲の上方及び下方に伸張することができる。
また更なる態様において、本発明は、添付の請求項14に記載の方法を提供する。本発明の態様に係る方法の更なる好ましい特徴は、従属請求項15〜17に記載されており、本明細書において記載されている。
したがって、更なる態様において、段積みされた風力タービンブレードを輸送する方法が提供される。本方法は、本明細書で上述したような第1の風力タービンブレードの根元部又は先端部を収容する第1のフレームを設けることと、第2の風力タービンブレードの根元部又は先端部を同様に収容する同様又は実質的に同一の第2のフレームを、特に第2のフレームの足部を第1のフレームの肩部に載せることによって、第1のフレームの上に隣接して配置することとを含む。本方法は、可倒式のアーム機構の可倒式のアームを後退位置から解放するとともに、この可倒式のアームを、段積みにおける隣接するフレームの爪機構の対応する爪に据えることを更に含む。本方法は、可倒式のアームにおけるテンショナーを、好ましくは手動で作動して、段積みにおける2つの隣接するフレーム間に張力による接続部を形成することと、段積みされた風力タービンブレードを、特に、トラック、船舶、又は鉄道車両、又は他の輸送プラットフォーム上で輸送することとを更に含む。
任意に、本方法は、可倒式のアーム機構の可倒式のアームの群の各アームを後退位置から個別に解放するとともに、各アームを、段積みにおける隣接するフレームの爪機構の対応する爪に据えるステップを更に含むことができる。その後、各可倒式のアームにおける各テンショナーを手動で作動して、段積みにおける2つの隣接するフレーム間の張力下での接続部を形成することが好ましい。好ましくは、本方法は、第1のフレーム及び第2のフレームの2つ以上、好ましくは3つ又は4つの隅部において、この操作を繰り返すことを含むことができる。
更なる実施形態において、本方法は、例えば、リフトバー、ヨーク、フレーム、スプレッダー又は多脚スリングとすることができるリフト部材を、段積みの最上のフレームに接続することによって、段積みされた2つ以上の風力タービンブレードを持ち上げるとともに、段積みされたフレームを持ち上げることであって、各段積みされたフレームの各フレームは、各フレームの真上のフレームから吊り下げられるとともに、この真上のフレームによって持ち上げられることを更に含むことができる。好ましくは、このことは、リフト部材によって、段積みされたフレームにおける最上のフレームのみを把持することで実現することができる。段積みにおける残りのフレームは、真上のフレームによって持ち上げることができる。
更なる態様において、持ち上げられる上記又は各フレームは、風力タービンブレード根元領域又は先端領域を保持し、本方法は、リフト部材を、フレーム上の、場合によっては段積みにおける最上のフレーム上の位置決めフィンガーにおける2つ以上、好ましくは3つ又は4つの耐荷重リフト孔に接続するとともに、上記耐荷重リフト孔によって吊り下げされたフレーム又は段積みされたフレームを持ち上げることを含む。段積みにおける残りのフレームは、段積みにおける隣接するフレーム間に延びる上記可倒式のアームコネクタ及び上記爪によって吊り下げられた状態で、持ち上げることができる。
また、本発明は、上記可倒式のアーム及び上記爪によって相互接続される段積みされたフレームを含むことができる。本発明の態様に係る段積みされたフレームは、添付の請求項18に記載されている。本発明の種々の任意の特徴を含む本発明の更なる態様を、以下の図面を含む以下の非限定的な例を参照しながら説明する。
風力タービンブレードを支持する輸送フレーム対を示す図である。 段積みされたフレーム対に支持されている、いくつかの段積みされた風力タービンブレードを示す図である。 先端フレームである輸送フレームの斜視図である。 先端フレームである輸送フレームの側面図である。 根元フレームの斜視図である。 コネクタアーム機構の切欠き斜視図である。 フレーム肩部の斜視図である。 フレーム足部におけるリセス及びヒンジブロックを示す、フレーム足部における細部の断面図である。 フレーム足部におけるリセス及びヒンジブロックを示す、フレーム足部における細部の断面図である。 ある特定の特徴部を示すフレーム肩部の上面図である。 フレームの上隅部の断面図である。 フレームの上隅部におけるある特徴部の正面図である。 段積みされたフレームにおける使用時の例示的な可倒式のアームの説明図である。 段積みフレーム構成における可倒式のアームの代替的な構成を示す図である。 段積みされた風力タービンブレードのリフト作業の態様を示す図である。
図1は、根元フレーム10の形態の輸送フレーム5と、先端フレーム20の形態の輸送フレーム5とからなるフレーム対であって、風力タービンブレード1が略水平な向きで支持される、フレーム対を示している。ブレード1の翼弦方向もまた、それぞれの輸送フレーム5に支持されている場合、略水平に延びることができる。一般に理解されるように、ブレード1は、根元領域8における根元端部から先端領域7における先端部まで延び、根元端部及び先端部は、それぞれ対応して近位端部及び遠位端部と称することもできる。フレーム対のフレーム5は、図2に示されるように、段積み可能である。各根元フレーム10及び先端フレーム20は、下記でより十分に記載するように、それぞれの根元サドルアセンブリ80及び先端サドルアセンブリ50を備える。ここで図示される構成において、各先端フレーム及び根元フレームは、単一のそれぞれの先端サドルアセンブリ50又は根元サドルアセンブリ80を備える。それぞれのサドルアセンブリには、それぞれのブレード根元領域8又は先端領域7をそれぞれのフレーム10、20において確実に所定位置に維持するための追加の部材が関連付けられている。この文脈において、先端領域7は、ブレード1の中央領域を指すこともできる。換言すると、先端フレーム20は、ブレード1の中央領域と先端領域7との間の任意の位置に配置することができる。
図2は、各ブレードがフレーム対10、20に支持されている、複数のブレード1の段積み構成を示している。段積み構成は、それぞれの根元フレーム10を互いの上に段積みするとともに、先端フレーム20も同様に互いの上に段積みすることによって実現される。このために、先端フレーム20及び根元フレーム10のそれぞれは、例えば図3及び図5から見て取ることができるように相応に構築される。好ましくは、フレーム構造体は、各場合において、それぞれの根元フレーム基部95又は先端フレーム基部75と、それぞれの根元フレーム上部96又は先端フレーム上部76との間に延びる直立ストラット71、72、91、92を含む、堅固に接続されるフレームストラットを備える。好ましくは、これらのそれぞれの直立ストラット71、72、91、92は、それぞれの隅部17の間に延びる、各輸送フレーム5のそれぞれの直立して延びる隅縁部を画定することができる。したがって、好ましくは、それぞれの直立ストラットは、近位側の直立ストラット71、91と遠位側の直立ストラット72、92との対にして設けることができる。直立ストラット71、91、72、92の間には、横方向ストラット74、94が堅固に延び、それにより、それぞれの近位側フレーム部分及び遠位側フレーム部分を画定する。長手方向ストラット73、93は、それぞれの近位側フレーム部分と遠位側フレーム部分とを長手方向に接続する。図示される例において、長手方向ストラット73、93は、近位側の直立ストラット71、91と遠位側の直立ストラット72、92との間、又は、それぞれの近位側横方向ストラット74と遠位側横方向ストラットとの間に延びる。したがって、先端フレーム20又は根元フレーム10のそれぞれのフレームストラットは、三次元の内部空間を画定する。ここで図示される例において、先端フレーム20及び根元フレーム10は、略直方形の内部空間をそれぞれ画定し、この内部空間の内部に、それぞれの先端サドルアセンブリ50又は根元サドルアセンブリ80が収容される。先端フレーム20及び根元フレーム10の基部75、95は、フレームの横方向平面及び長手方向平面において、実質的に矩形のフットプリントを呈することができる。
図3に示される先端フレーム20及び図5に示される根元フレーム10から見て取ることができるように、各フレームは、高さ方向伸張部Hと、横方向伸張部Wと、長手方向伸張部Lとを有する。
各先端フレーム20又は根元フレーム10の上部76、96には、関係するフレームの底部75、95におけるリセス(これらの図では見えない)と協働することができる位置決めフィンガー36を設けることができる。必然的に、第1の先端フレーム20又は根元フレーム10のリセス又はフィンガー36は、上又は下に段積みされることになる同様のフレームの対応するフィンガー36又はリセスとともに、段積みを容易にするように協働する。
保管又は積込みのためにフレームを段積みすること及びフレームを段積みから降ろす又は段積みに載せることは、フレーム対のうちの先端フレーム20の有効高さ寸法Hが、根元フレーム10の有効高さHに等しいか又は実質的に等しい場合に、より容易になり得る。これに関して、フレームの有効高さは、例えば、保管又は積込み又は輸送の状況においてフレームが載ることができるフレーム基部75、95下の接触面から、重ねて段積みされるフレームが載るフレーム上部76、96までの距離に対応することができる。好ましくは、フレーム対のうちの先端フレーム20の有効幅寸法Wもまた、根元フレーム10の有効幅Wに等しいか又は実質的に等しいものとすることができる。この文脈において、フレーム5の有効幅は、遠位側の対の直立ストラット72、92又は近位側の対の直立ストラット71、91の最外面の間の距離に対応することができる。
図3及び図4は、先端フレーム20内の先端サドルアセンブリ50を示している。先端サドルアセンブリ50は、サドル52と、サドル支持体62とを備える。先端サドル52は、例えば、中央領域又は先端領域において、先端部に向かうブレード表面の形状に一致するような形状の支持面を有して構成することができる。図示の実施形態では、先端サドルは、ブレード後縁部3とブレード前縁部2との間に延びるように構成される。図3からより良く見て取ることができるように、先端サドルアセンブリ50は、長手方向に延びるフレームストラット73上に支持することができる。特に、先端サドル支持体62は、長手方向に延びるフレームストラット73上に支持することができる。好ましくは、先端サドル52は、先端フレーム20の長手方向に並進摺動可能とすることができる。これは、実際には、ブレードの長手方向における先端サドル52の移動に対応する。好ましくは、先端サドル52は、上述した長手方向において自由に摺動可能である。
先端サドルアセンブリ50の自由に継続する並進移動は、特に、先端サドルアセンブリ50と先端フレーム20との間の摺動接続によってもたらすことができる。特に、先端サドル支持体62は、長手方向に延びるフレームストラット73によって形成又は支持されるトラックに沿って摺動可能とすることができる。摺動動作は、低摩擦面ストリップ64を、先端サドル支持体62の先端フレーム20との接触面に設けることによって向上させることができる。図示の例では、先端フレーム20の摺動面は、長手方向に延びるストラット73上に設けられる。
また、図3及び図4には、ブレード中央端部又は先端部を先端サドルアセンブリ50において先端サドル52に固定するクランプアーム40が示されている。本発明の態様によれば、1つ以上のこのようなクランプアーム40は、先端サドルアセンブリ50と接続して、特に、先端サドルアセンブリ50の一部として設けることができる。図示の例において、2つのクランプアーム40が、各輸送フレーム5と連係して、特に、各先端サドル52及び先端サドルアセンブリ50と連係して設けられている。クランプアーム40は、先端フレーム20へのブレード1の挿入又は先端フレーム20からのブレード1の除去を可能にするように開くことができる。クランプアーム40は、ブレードを所定位置に維持するように閉じることができる。本発明の態様において、第1のクランプアーム40及び第2のクランプアーム40は、その近位端部を、単一の先端サドルアセンブリ50の、好ましくはヒンジ点に取り付けて設けることができる。好ましくは、例示のために、図3において、近位側のクランプアーム40が閉じた状態で示されるとともに、遠位側のクランプアーム40が開いた状態で示されている。クランプアーム40を操作するための昇降装置を設けることができる。2つ以上のクランプアーム40を先端サドルアセンブリに設けることによって、より大型のブレードを先端サドルアセンブリ50に有効に固定すると同時に、各クランプアーム40を、好ましくは手動工具等の工具を用いて、好ましくは電力又は電動工具を使用することなく、作業員によって手動操作が可能であるような小さなサイズ及び重量に維持することを可能にすることができる。
図1及び図2は、根元部8が根元輸送フレーム10内にあり、ブレード中央部7が先端輸送フレーム20内にある状態のブレード1を示している。ブレードは、実質的に水平であり、中央部分7における翼弦方向範囲も概ね水平方向に向けられて示されている。図示の実施形態では、閉鎖したクランプアーム40の自由端部は、ブレードの長手主軸を横切って延び、先端サドルアセンブリ50におけるブレードの翼弦方向範囲のおおよそ半分にわたって延びる。先端輸送フレーム20のプラットフォーム25における作業位置24にいる作業員は、ブレード1をフレームに設置又はフレームから解放するための全ての関連操作を行うことができる。
図5に示されているように、フレーム対のうちの根元フレーム10には、根元サドルアセンブリ80を設けることができる。根元サドルアセンブリ80は、根元サドルアセンブリ80の根元フレーム10に対する並進移動が排除されるように、根元フレーム10に接続されることが特に好ましい。根元サドル82は、ブレードの根元部におけるブレード表面形状に一致するような形状の支持面を有して構成することができる。したがって、根元サドル82は、弧状のブレード根元部支持面を適切に有することができる。根元サドルアセンブリ80は、ブレード根元部を根元サドル82に確実に保持するクランプ若しくはクランプアタッチメント、又は他の取付け具を備えることができる。これらの取付け具は、ブレースアタッチメントの形態及び/又は根元拘束具の形態とすることができる。根元拘束具は、特に、ブレード根元部から突出するスタッドボルトに取り付けられることによって、根元フレーム10におけるブレード1の長手方向の移動を阻止するように構成することができる。
本発明の態様によれば、フレーム対のうちの根元フレーム10は、先端フレーム20の有効長さLよりも大きい有効長さLを有することが好ましい。これに関して、フレーム10、20の有効長さは、近位側直立ストラット72、92の最近位面と、遠位側直立ストラット71、91の最遠位面との間の距離に対応することができる。更に好ましくは、フレーム対のうちの根元フレーム10の有効長さLは、先端フレーム20の有効長さLよりも少なくとも20パーセント大きいものとすることができる。更に好ましくは、フレーム対のうちの根元フレーム10の有効長さLは、先端フレーム20の有効長さLよりも少なくとも30パーセント大きいものとすることができる。更に好ましくは、フレーム対のうちの根元フレーム10の有効長さLは、先端フレーム20の有効長さLよりも少なくとも40パーセント大きいものとすることができる。それにより、根元フレーム10又は段積みされた根元フレームの安定性を更に向上させることができる。また、それにより、移送時に、荷重が根元フレーム10又は段積みされた根元フレームを通して散逸される傾向が増大することで、フレーム対又は段積みされたフレーム対の全体的な安定性を向上させることができる。根元フレームの長手方向寸法をより大きくすることによって、輸送表面と根元フレーム10又は段積みされた根元フレームとの間の固縛の必要性を更に低減することができる。この文脈において、先端フレーム20によって画定される内部容積を、根元フレーム10によって画定される内部容積よりも、好ましくは少なくとも20パーセント小さい、又は少なくとも30パーセント小さい、又は40パーセント小さいものとすることができる。
また、それぞれの図3及び図5に示されている先端フレーム20及び根元フレーム10において、図示の実施形態によればフレームの隅部17に、特にそれぞれのフレームの底部75、95に配置される、コネクタアーム機構140を見ることができる。また、これらの図では、図示の実施形態によればフレームの隅部17に、特にそれぞれのフレームの頂部76、96に配置される、爪機構160を見ることができる。これらの部材の位置に関して、留意すべきことに、コネクタアーム機構140と爪機構160とを逆にすることも本発明の範囲内にあり、すなわち、コネクタアーム機構140をそれぞれのフレームの頂部76、96に配置し、爪機構160をそれぞれのフレームの底部75、95に配置してもよい。実施形態において、フレーム5は、頂部76、96におけるいくつかの可倒式のアームアセンブリと、底部75、95におけるいくつかの可倒式のアームアセンブリとを有することができる。したがって、これらの実施形態では、フレーム5は、頂部76、96におけるいくつかの固定爪機構と、底部75、95におけるいくつかの固定爪機構とを備えることができる。理想的には、直立フレームストラットの頂部及び底部には、同様のフレームを係合可能に段積み可能であるように対応する爪機構又はアーム機構を設けることができる。
好ましくは、フレーム5は、第1のフレームAの足部12を第2のフレームBの肩部14に載せることによって、互いの上に段積みすることができる。
図6は、可倒式のアーム機構140を構成することができる方法の一例を示している。この図は、3つの可倒式のアーム142の群構成を示しており、3つの可倒式のアーム142は全て、ヒンジ本体150においてヒンジ接続されるとともに、ヒンジ軸148の周りでヒンジ式に旋回可能である。図示の例では、ヒンジ軸は、ブレード1又はフレーム5の横断方向Wに実質的に平行に延びることができる。しかしながら、可倒式のアーム機構は、単一のアーム142若しくは2つのアーム142のみ、又は4つ以上のアーム142を備えることができる。図6において、アーム142は全て後退位置で示されている。この位置において、アーム142は、明確さのために図示していないブレードフレーム5の一部に固定されている留め具146において固定することができる。好適には、留め具146又は留め具146のセットを、図6には示されていない横断方向又は長手方向に延びるフレームストラット74、94、73、93に配置することができる。アーム142は、一方の端部におけるヒンジ点と、他方の端部における接続部との間で長手軸に沿って延びることができる。図示の例では、アームは、ここでは固定爪として示されている爪162と確実に係合するための、好ましくは、隣接するフレーム間の接続部に張力を付与して、隣接するフレームを確実に互いに引き寄せるようにするテンショナー144を備える。図示の例では、テンショナー144は、プッシュプレート143に螺合式に通すことができる長手方向ボルト147を備えることができる。したがって、張力ボルト147の回転により、解放可能なアーム142の係合方向又は解放方向にボルトを動かすことができる。図示の実施形態では、テンショナーは、留め具146に係合し、重力作用に抗してアーム142を実質的に水平方向に懸架された状態に保持する。例えば衝撃又は振動の作用によるアームの移動を阻止するために、カウンターナット149を設けることができ、また、任意に、係止ナット145も設けることができる。後退位置では、大きな張力をアーム142に付与することを必要としなくてもよい。中程度の張力で十分である。
可倒式のアームは、係合位置にある場合に固定爪162を受ける寸法のキャビティ139を有することができる。後退位置にある場合、キャビティ139は、留め具146を収容することができる。本発明の態様において、可倒式のアーム142は、ヒンジ端部及び遠位端部においてともに接合される長手方向に延びる2つのブレードを備えることができる。ブレードのヒンジ端部は、ヒンジブロック150に収納可能とすることができるヒンジ部材を含むことができる。ブレードの遠位端部は、アーム142の対向するブレードの上記遠位端部をともに接続する役割を果たすことができるプッシュプレート143を備えることができる。複数の態様において、留め具146又は爪162は、アーム142の係合位置又は後退位置それぞれにおいて、上記2つの対向するブレートの間に配置することができる。それにより、プッシュプレート143に作用するテンショナー144は、特にプッシュプレート143を介して、上記留め具146の保持面又は上記爪のアンビル面にそれぞれ確実に当接することができる。
逆に、同じフレームストラットの対向する端部には、図7に図示されるように、爪機構160を設けることができる。図示の例において、この機構160は、図示の場合は3つの爪である爪162の群も備える。これらの爪は、可倒式のコネクタアームアセンブリ140の3つのアーム142とそれぞれ協働するように構成される。本発明は、爪機構が1つ若しくは2つのみの上記爪162又は4つ以上の上記爪162を備える実施形態も包含する。各爪162は、好ましくは、可倒式のアーム142におけるテンショナーと協働するように構成される着地点、すなわちアンビル164を有する。実施形態において、爪におけるテンショナー、及び可倒式のアーム142における対応するアンビル164又は着地点を設けることを想定することができる。爪機構160の爪162は、可倒式のアームにおけるテンショナー144と係合するような形状であるとともに、テンショナー144の作用によって与えられる高レベルの張力を維持しながらテンショナー144との確実な係合をもたらすことが好ましい。
図8a及び図8bにおいて、特に、可倒式のアーム142の容易な挿入を可能にすると同時に、テンショナー144によって付与される張力による確実な固定点を提供する、ヒンジ本体150の細部が示されている。図9bにおいて、テンショナー144の端部を確実に受けるリセスの形態の受座165が更に示されている。
この構成の動作モードは、図10に示されており、ここでは、アームアセンブリ140の一方の可倒式のアーム142が、後退した状態で示され、他方の可倒式のアームは、爪機構160に係合した状態で示されている。第1のフレームAは、第1のフレームAの足部12が第2のフレームBの肩部14に載るように、第2のフレームBの上に配置される。これは、全ての可倒式のアーム142が後退位置にある、好ましくはそれぞれの留め具146のところにある場合に行うことができる。安全性を増すために、割りピン又は他の係止部材を、留め具146の係止穴141に通し、後退位置からの不慮の脱落を防止することができる。作業員は、上記第1のフレームAの隅部17において第1の可倒式のアーム142のコネクタアーム締め具144を緩めることができる。これには、まず、割りピン又は係止ナット145等の係止部材又は制止部材を緩めるか又は取り外すことが必要となり得る。次に、アーム142は、ヒンジ軸148を中心に矢印90の方向に旋回し、隣接する第2のフレームBの隅部17の爪機構160における対応する爪162とほぼ係合することができる。この例では可倒式のアーム142のプッシュプレートを通るねじ付きボルト147を備えるテンショナー144に、張力を付与することができる。作業員は、ボルト147を締付け方向に、好ましくは手動工具のみを用いて単に回すことによって、張力の付与を行うことができる。作業員がフレーム5の関連する部分にアクセスすることは、適切なプラットフォーム25を設けることによって確実にすることができる。締付けは、まずコネクタアーム締め具144でカウンターナット149を緩め、他の任意の係止ナット145を緩めることによって最も良好に行うことができる。張力ボルト147は、爪162に対して、好ましくはアンビル164に対して、好ましくは内部のリセス165に係合して完全に締めることができる。その後、カウンターナット149を締めることができ、係止ナット145も任意に使用することができる。その後、第2の可倒式のアーム142及び任意の更なる可倒式のアーム142を同様に旋回させて係合することができる。任意に、カウンターナット149及び/又は係止ナット145を用いて締め具144を固定するステップは、関連するアセンブリ140における全てのアーム142が、対応する固定用爪において所定位置に締め付けられるまで保留することができる。それにより、作業員は、連続的な再締付け及び平衡化作業を行い、各アーム142に高レベルの張力を付与すること、好ましくは、各アームにおける張力レベルが概ね等しくなることを確実にすることができる。トルクレンチを用いることができる。いずれの場合でも、各アームアセンブリ140における全ての関連するアーム142が、段積みされたフレームの組に接続され、締め付けられ、固定された場合に、作業が完了する。この条件において、フレームは、任意の好適な手段によって輸送することができ、この場合、好ましくは、段積みの中の隣接するフレーム5間の向上した張力接続によって固縛材の量が低減される。
更なる態様において、図7〜図11に示されているように、輸送フレーム5の1つ以上の肩部14の上に隆起した当接部22を設けることができる。隆起した当接部22は、フレーム足部12におけるリセス16と協働することができる。この構成は、フレーム5が段積みされる場合に更なる安定性をもたらすことができる。当接部22は、図示の実施形態では円形状を有するが、当接部22及びリセス16が相補的であれば任意の形状を使用可能である。当接部22とリセス16との間の位置決め嵌合は、十分であり得るが、実施形態では、輸送中にフレームに生じる剪断応力に耐えるのに役立てるために、精密篏合をもたらすことが好ましい場合がある。
更なる態様において、好ましくは上方に突出するガイドフィンガー36を、フレーム5の肩部14の上に設けることができる。これらのガイドフィンガーは、隆起した当接部22と組み合わせてもよいし、隆起した当接部22とは独立して実施してもよい。ガイドフィンガー36は、舌状とすることができ、略切頭先端部を有することができる。この形状は、段積み時に1つのフレーム5を別のフレーム5上に取り付けることを容易にするのに理想的であり得る。また、ガイドフィンガー36は、ガイドフィンガー36の主目的ではないが、段積みされたフレームにいくらかの更なる限定的な横方向安定性をもたらすことができる。好ましくは、ガイドフィンガー36は、特に1つのブレードフレーム5につき2つ以上のこのようなガイドフィンガー36が設けられる場合に、ブレード輸送フレーム5の重量を支持することができるリフト点28を有することができる。好ましくは、ガイドフィンガー36は、各肩部14に設けられる。図示の実施形態において、リフト点28は、ガイドフィンガー36における孔によって設けられる。ガイドフィンガー36におけるリフト点28の主目的は、ブレードフレーム5又は段積みされたブレードフレームを、ガイドフィンガー36と係合するリフト部材130を用いて上方から持ち上げることを可能にすることである。これにより、リフト作業のために可倒式のアーム142又は爪162を用いて更に接続する必要性が回避される。このことは、可倒式のアーム142によって提供される確実な係合が、主に、輸送時にブレードフレーム5におけるブレード1の確実な段積み構成を維持することと、また、段積みされたフレームを、クレーン等のリフト装置によって段積みされたまま持ち上げることを可能にすることとを目的としていることから、好ましい。これにより、船舶若しくは他の輸送プラットフォームへの荷積み又は船舶若しくは他の輸送プラットフォームからの荷降ろしのプロセスを大幅に高速化することができる。また、ヨーク又はスプレッダー又はスリング等の任意の好適なリフト部材とすることができるリフト部材130の配置は、ガイドフィンガー36に取り付けることができるようにすることによって、大幅により迅速に行うことができる。上記ブレードフレーム又は段積みされたブレードフレームの持上げでは、関係するフレームに横方向の力がほぼ加えられないので、ガイドフィンガーを使用して、かなりの重量の段積みされたブレードさえも持ち上げることが可能である。好ましくは、実施形態において、ガイドフィンガー36は、ブレードフレーム肩部14の内部で肩部14の高さよりも下に延びる固定部37を有して構成することができる。この構成により、特に、段積みされたブレード1及びフレーム5の持上げのための更なる強度を与えることができる。したがって、本発明に係る可倒式のアームコネクタ及び爪機構の更なる利点は、追加の結束、接続又は固縛を必要とすることなく、段積みされたフレームの確実な輸送及び持上げの双方を可能にすることである。
図11は、第2のフレームBの肩部14におけるガイドフィンガー36が、第1のフレームAの足部12におけるリセス16内に突出する、代替的な実施形態を示している。ねじ付きアーム142上のナットによるテンショナー144は、図10に上記で示されたものよりもシンプルである。この構成は、多少軽量のブレード1又は段積みされたブレードに好適とすることができる。図11に見ることができるように、当接部22とリセス16の内寸との間の公差は、図10の段積みされたフレームにおいて示される公差よりも大きい。可倒式という用語は、必ずしも垂直方向において可倒であることを意味せず、これは、1つの可能性であり、例示である。好ましくは、可倒という用語は、爪等の留め具に対して、係合位置と後退した非係合位置との間で動くことが可能であることを意味する。図12は、根元フレーム10及び先端フレーム20の対において段積みされたブレード1のリフト作業を図示している。段積みされたフレームは、本明細書に記載のように可倒式のアーム機構140を用いて接続されるが、各段積みの最上のフレームは、各先端フレーム20及び根元フレーム10の各肩部の上のガイドフィンガー36によって、ヨークとして示されているリフト部材130に素早く容易に接続される。
本明細書で説明された例は、種々の任意の特徴を示しており、その全てが、本発明に関して、一緒に組み合わされることは必須ではない。その一方で、物理法則によって妨げられない限り、又は、別の理由で明らかに不可能でない限り、ありとあらゆる記載の特徴を互いに組み合わせることができる。

Claims (18)

  1. 長手方向伸張部と、横方向伸張部と、垂直方向伸張部とを有する輸送フレームであって、該フレームは、長手方向に伸張する風力タービンブレードの先端部又は根元部を収納するように構成され、該フレームは、同様のフレームとともに段積み可能であり、
    該フレームは、4つの直立フレームストラットを備え、該4つの直立フレームストラットは、2対の前記直立ストラット間の長手方向伸張部を有する略直方形の内部空間を画定し、
    該フレームは、前記略直方形の内部空間内に、先端サドルアセンブリ又は根元サドルアセンブリを備え、該先端サドルアセンブリ又は該根元サドルアセンブリは、ブレード根元部又は先端部を受けるような形状の支持面を有するサドルを備え、
    該フレームは、4つの頂部肩部及び4つの足部を更に有し、該フレームの該足部は、別のフレームの対応する前記肩部上に段積み可能であるように適合されており、
    該フレームは、1つ以上の頂部隅部又は底部隅部の近位に、可倒式のアーム機構を備え、
    該フレームは、少なくとも1つの該頂部隅部又は該底部隅部の近位に、爪機構を更に備え、
    前記可倒式のアーム機構は、該フレームの段積み構成において隣接する同様のフレームにおける対応する爪機構に固定的に係合するように構成される、輸送フレーム。
  2. 可倒式のアーム及び爪が、張力により該可倒式のアームと該爪との間に固定係合をもたらすことが可能なテンショナーを備える、請求項1に記載の輸送フレーム。
  3. 前記テンショナーは、前記可倒式のアームに設けられる、請求項3に記載の輸送フレーム。
  4. 前記テンショナーは、2つの隣接する段積みされたフレーム間に張力を付与するように、作業員によって手動で作動可能である、請求項3に記載の輸送フレーム。
  5. 可倒式のアームが、後退位置において前記フレームを越えて突出しないように、前記フレームにおいてヒンジ式に可倒である、請求項1に記載の輸送フレーム。
  6. 前記可倒式のアーム機構は、2つ以上の可倒式のアームの群を備え、前記爪機構は、2つ以上の固定爪を備える、請求項1に記載の輸送フレーム。
  7. 前記可倒式のアーム機構における各前記可倒式のアームは、前記爪機構における対応する爪に係合するように個々に可動である、請求項5に記載の輸送フレーム。
  8. 前記可倒式のアーム機構は、前記フレームの2つ以上、好ましくは3つ又は4つの前記頂部隅部又は前記底部隅部に設けられる、請求項1に記載の輸送フレーム。
  9. 前記爪機構は、前記フレームの2つ以上、好ましくは3つ又は4つの前記頂部隅部又は前記底部隅部に設けられる、請求項1に記載の輸送フレーム。
  10. 各前記肩部には、該肩部を超える高さを有する隆起した当接部が更に設けられ、各前記足部には、同様のフレームの段積み構成において前記当接部を位置決め係合して受けるように適合されたリセスが設けられる、請求項1に記載の輸送フレーム。
  11. 2つ以上の前記肩部又は各前記肩部には、上方に突出する位置決めフィンガーが更に設けられ、各前記フィンガーは、前記肩部を超える高さを有し、各前記フィンガーには、前記フレーム又は段積みされた前記フレームを持ち上げる耐荷重リフト点として構成されるリフト孔が設けられる、請求項1〜10のいずれか1項に記載の輸送フレーム。
  12. 1つ以上の前記フィンガーは、前記肩部の下に前記フレームのストラット内へ延びる固定部を有する、請求項11に記載の輸送フレーム。
  13. 前記可倒式のアームアセンブリは、各可倒式のアームごとに、前記可倒式のアームを前記フレームにおいて後退位置に確実に保持するように構成される留め具を更に備える、請求項1〜12のいずれか1項に記載の輸送フレーム。
  14. 段積みされた風力タービンブレードを輸送する方法であって、
    第1の風力タービンブレードを収容する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の第1のフレームを設けることと、
    第2の風力タービンブレードを同様に収容する同様の第2のフレームを、前記第2のフレームの足部を前記第1のフレームの肩部に載せることによって、前記第1のフレームの上に隣接して配置することと、
    前記アーム機構の可倒式のアームを後退位置から解放するとともに、前記可倒式のアームを、前記段積みにおける隣接するフレームの前記爪機構の爪に据えることと、
    前記可倒式のアームにおけるテンショナーを作動して、前記段積みにおける2つの隣接するフレーム間に張力による接続部を形成することと、
    前記段積みされた風力タービンブレードを輸送プラットフォーム上で輸送することと、
    を含む、方法。
  15. 前記方法は、前記アーム機構の前記可倒式のアームの群の各アームを後退位置から解除するとともに、各アームを、前記段積みのうちの前記隣接するフレームの前記爪機構の対応する爪に据えて、各前記可倒式のアームにおける各前記テンショナーを手動で作動して、前記段積みにおける2つの隣接するフレーム間に張力による前記接続部を形成するステップを更に含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記段積みの最上のフレームにリフト部材を接続して前記段積みされたフレームを持ち上げることにより、前記段積みされた2つ以上の前記風力タービンブレードを持ち上げることを更に含み、各段積みされたフレームにおける各フレームは、該フレームの真上の前記フレームから吊り下げられ、かつ該真上のフレームによって持ち上げられる、請求項14に記載の方法。
  17. 請求項11又は12に記載の風力タービンブレードのフレーム又は段積みされたフレームを持ち上げる方法であって、前記フレーム又は各前記フレームには、風力タービンブレードを含み、該方法は、前記位置決めフィンガーにおける2つ以上の前記耐荷重リフト孔にリフト部材を接続し、該耐荷重リフト孔によって吊り下げられた前記フレーム又は段積みされたフレームを持ち上げることを含む、方法。
  18. 段積みされた風力タービン輸送フレームであって、前記段積みにおける各フレームは、請求項1〜13のいずれか1項に記載のフレームであり、前記段積みにおける各前記フレームは、前記爪機構に係合する前記可倒式のアーム機構によって、すぐ隣接するフレームに相互接続される、段積みされた風力タービン輸送フレーム。
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