JP6907215B2

JP6907215B2 - 風力タービンブレードの輸送フレーム

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Publication number: JP6907215B2
Application number: JP2018534858A
Authority: JP
Inventors: フランストムセン，ペーター; ボトライト，アドリアン; ファーレ，トゥルルス; クィンタナ，ルシア; アントンセン，ヤコブ; ロルクフレドリクセン，クリストファー
Original assignee: ヴェスタスウィンドシステムズエー／エス
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: ES2858357T3; KR20180095092A; EP3397857A1; CN108700037B; GB201523124D0; CN108700037A; US20190010931A1; DK3397857T3; WO2017114535A1; JP2019503309A; EP3397857B1; KR102069785B1; US10641249B2

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_ｔが、根元フレーム１０の有効高さＨ_ｒ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_ｔもまた、根元フレーム１０の有効幅Ｗ_ｒ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_ｔよりも大きい有効長さＬ_ｒ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_ｒは、先端フレーム２０の有効長さＬ_ｔ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_ｒは、先端フレーム２０の有効長さＬ_ｔ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_ｒは、先端フレーム２０の有効長さＬ_ｔ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

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対の前記直立フレーム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、サドルアセンブリを備え、該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つ以上の頂部隅部及び底部隅部の一方の近位に、テンショナーを備えた可倒式のアーム機構を備え、
該フレームは、該１つ以上の頂部隅部及び底部隅部の他方の近位に、爪機構を備え、
前記可倒式のアーム機構の前記テンショナーは、プッシュプレートに螺合されたボルトを備え、該ボルトの回転により、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の爪が該ボルトにより押圧され、該爪と前記可倒式のアーム機構の可倒式アームとの間に張力を付与して固定係合をもたらすように構成され、
前記可倒式のアーム機構の前記可倒式アームは後退位置において留め具により保持され、
前記可倒式のアーム機構は、共通のヒンジ軸にヒンジ接合された２つ以上の可倒式のアームの群を備え、前記爪機構は、前記２つ以上の可倒式のアームの群に対応する２つ以上の固定爪の群を備え、
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、輸送フレーム。
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１に記載の輸送フレーム。
前記可倒式のアームが、前記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または２に記載の輸送フレーム。
前記可倒式のアーム機構は、前記フレームの２つ以上の前記頂部隅部又は前記底部隅部に設けられ、前記爪機構は、前記フレームの２つ以上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ないし３のいずれか一項に記載の輸送フレーム。
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ないし４のいずれか一項に記載の輸送フレーム。
２つ以上の前記肩部には、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ないし５のいずれか一項に記載の輸送フレーム。
各前記フィンガーは、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６に記載の輸送フレーム。
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ないし７のいずれか一項に記載の第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収容する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の第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、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。
前記方法は、前記可倒式のアーム機構の複数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８に記載の方法。
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８または９に記載の方法。
請求項６または７に記載の輸送フレームを用いて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、前記フレームには、風力タービンブレードが収容され、該方法は、位置決めフィンガーにおける２つ以上の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。
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ないし７のいずれか一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。