KR101747003B1 - 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력 발전 설비의 로터 블레이드(21)를 회전시키고, 그리고/또는 변위시키기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 종축(1a)을 갖는 로터 블레이드(21)를 적어도 부분적으로 에워싸기 위한 하나 이상의 본체(1)와, 로터 블레이드(21)를 안착시키기 위한 하나 이상의 안착 섹션(3)과, 종축을 중심으로 본체(1)를 회전시키고, 그리고/또는 본체(1)를 변위시키도록 본체(1)를 수용하기 위한 하나 이상의 메인 프레임(4)을 포함한다. 본체(1)는, 회동 가능하게 장착되어 로터 블레이드(21)의 하나 이상의 면을 맞물기 위한 하나 이상의 회동 섹션(2)을 포함한다.

Description

풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치{DEVICE FOR HANDLING A WIND TURBINE ROTOR BLADE}
본 발명은, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 취급하기 위한, 특히 로터 블레이드를 파지하여 회전 및/또는 병진 운동을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
사용 장소에서 로터 블레이드를 최종적으로 설치할 때까지 로터 블레이드의 구성 및 제조는 복수의 작업 및 공정 단계로 수행된다. 이런 작업들을 진행하는 동안, 실행할 작업들을 위해 로터 블레이드 상의 다양한 영역들에 접근할 수 있도록 하기 위해, 로터 블레이드는 수회 상승, 회전, 오프셋, 및 이동되어야 한다. 전술한 작업 단계들은 로터 블레이드의 증가하는 치수와 더불어 더욱더 힘들어지고 그에 대한 작업 비용 및 시간 소모는 점점더 커지며, 이는 제조할 로터 블레이드의 경제성을 부정적으로 저하시킨다.
종래 기술로부터는, 단단히 정착되어 로터 블레이드들을 고정하기 위한 파지 장치들이 공지되었다. 이런 파지 장치들의 단점은, 이들 파지 장치가 단일의 처리 위치 또는 구간을 따라서 작업들을 실행하기 위해서만 제공되고, 추가 처리 구간들을 따라서 작업들을 실행하기 위해서는 로터 블레이드가 이동되고 운송되어 다시 고정되어야만 한다는 점이다. 그 밖에도, 공지된 파지 장치들은 상대적으로 더 소형인 로터 블레이드들을 고정하고 파지하기 위해서만 적합하다. 이를 위해서는, 운송 작업의 실행을 가능하게 하는 리프팅 및 이동 장치들이 필요하다. 그 밖에도, 지반에 단단히 정착된 고정 장치들은 이동할 수 없으며, 그럼으로써 로터 블레이드는 제조 후에 고정 장치에서 분리되어야만 하고 리프팅 및 이동 장치들을 통해 차량 상으로 운반되어야 한다. 따라서 로터 블레이드의 제조는, 로터 블레이드의 장소 이동을 위한 고정 및 이동을 나타내고 로터 블레이드의 제조 공정 또는 가공 단계는 나타내지 않는 작업 단계들과도 결부된다. 이런 작업들은 로터 블레이드를 제조할 때 경제성의 부정적인 저하를 초래한다.
우선권을 근거로 하는 독일 특허 출원에서 다음 종래 기술이 조사되었다: WO 2003/057 528 A1.
본 발명의 과제는, 로터 블레이드들의 더욱 향상된 제조, 장소 이동, 운반, 및 설치를 위한, 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 청구항 제1항에 따른 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 통해서뿐만 아니라, 청구항 제10항에 따른 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 통해 해결된다.
따라서 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 제공된다. 본원의 장치는, 종축을 갖는 로터 블레이드를 적어도 부분적으로 에워싸기 위한 하나 이상의 본체와, 로터 블레이드를 안착시키기 위한 하나 이상의 안착 섹션(landing section)과, 종축을 중심으로 본체를 회전시키고, 그리고/또는 본체를 변위시키도록 본체를 수용하기 위한 하나 이상의 메인 프레임을 포함한다. 본체는 회동 가능하게 장착되어 로터 블레이드의 하나 이상의 면을 맞물기 위한 하나 이상의 회동 섹션을 포함한다. 회동 섹션은 실질적으로 본체 상에 회동 가능하게 장착되어 로터 블레이드와 연결될 수 있는 브래킷일 수 있다.
본체는, 로터 블레이드, 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 수용하는 방식으로 형성될 수 있다. 로터 블레이드는 완전하게, 또는 적어도 부분적으로 본체에 의해 에워싸인다. 본체는 로터 블레이드의 종축을 중심으로 로터 블레이드를 적어도 부분적으로 에워싸며, 그리고 실질적으로 파지용 구조를 보유한다.
회동 섹션은, 로터 블레이드를 내려놓을 때, 또는 로터 블레이드의 포지셔닝 동안 로터 블레이드 내로 맞물려 고정된다. 회동 섹션은 바람직하게는 로터 블레이드 상에 그에 상응하게 제공되는 영역과 연결부를 형성하도록 구성된 매칭되는 도킹 영역(docking range)을 포함한다. 도킹 영역은 바람직하게는 핀(pin)의 유형으로 형성되어 회동 운동에 의해 로터 블레이드 내로 삽입되거나, 또는 로터 블레이드는, 회동 섹션 및 도킹 영역이 이를 위해 로터 블레이드 상에 제공된 영역의 하부에 위치되어 로터 블레이드의 삽입 영역 내로 삽입되는 방식으로, 내려 놓여질 수 있다. 로터 블레이드와 회동 섹션의 도킹 영역이 연결부를 형성한 후에, 이 연결부는 고정된다. 고정은 예컨대 나사 연결부 또는 래칭 부재(latching element)에 의해 수행된다.
그 밖에도, 본체는, 이 본체의 내부에서 로터 블레이드를 안착시키기 위한 하나 이상의 안착 섹션을 포함한다. 안착 섹션은, 로터 블레이드를 안착시킬 때 로터 블레이드의 표면을 손상시키지 않도록 하기 위해 탄성 재료로 구성되는 지지면을 포함할 수 있다. 안착 섹션은 본체의 내부에 위치될 수 있고, 그리고/또는 보조 암들(sub-arms)을 포함하며, 이 보조 암들은, 비록 본체 상에 부착되지만, 그러나 자신의 단부들 상에 로터 블레이드의 안착을 가능하게 하는 안착 섹션들을 구비한다. 안착 섹션은, 이 안착 섹션의 위치가 로터 블레이드의 위치에 상응하게 매칭되고 로터 블레이드가 안착 섹션 상에 지지될 수 있는 방식으로 형성될 수 있다. 이를 위해, 보조 암들은 이동 가능하게 형성될 수 있으며, 목표하는 위치에 도달한 후에 맞물려 고정되고 그에 따라 로터 블레이드를 지지 및 지탱한다. 그 밖에도, 안착 섹션은, 전체 블레이드 표면에 대한 접근을 가능하게 하기 위해, 블레이드로부터 이격 이동될 수 있다. 본체는 메인 프레임 상에 회전 가능하고, 그리고/또는 변위 가능하게 장착된다. 회전 운동의 실행을 위해, 본체는 실질적으로 매끄러운 외부 표면을 포함할 수 있고, 이런 외부 표면은 메인 프레임 상의 롤러 베어링과 함께 회전 운동을 가능하게 한다. 이 경우, 회전 운동은 롤러 베어링을 통해 마찰 결합 방식 및/또는 형태 결합 방식으로 예컨대 체인들 또는 기어들을 통해 전달될 수 있다. 그 밖에도, 본체는, 메인 프레임 상에 제공되어 메인 프레임에 상대적인 이동을 가능하게 하는 하나 이상의 추가 유닛 상에 장착될 수 있다. 이 경우 이동은 메인 프레임에 대해 횡방향 이동뿐 아니라 종방향 이동도 의미한다.
본 발명에 따른 장치의 추가의 바람직한 실시예에 따라서, 본체는 C자형으로 형성된다. 로터 블레이드의 수용은 폐쇄되지 않은 원을 나타내는 본체의 C자 형태를 통해 특히 바람직하게 달성되는데, 그 이유는 한편으로 파지 형태(gripping form)와 다른 한편으로는 회전 운동을 실행하기 위한 원형의 외부 형태가 메인 프레임 상에 존재하기 때문이다. 또한, C자 형태의 본체의 형성은 본체의 안정성 및 강성을 높여 준다.
본 발명의 바람직한 실시예의 경우, 메인 프레임은 본체의 회전 가능한 장착을 위한 하나 이상의 롤러 베어링을 포함한다. 이를 위해, 본체의 회전 가능한 장착을 위한 다양한 롤러 베어링들이 이용된다. 본체는, 메인 프레임 측에서 롤러 베어링들로 지지되는 상이한 크기의 롤링 표면들(rolling surface)을 포함한다. 그러므로 본체의 상응하는 롤이 표면들과 함께 메인 프레임 상에서 본체의 회전 운동을 가능하게 하는 다양한 롤러 베어링들이 메인 프레임 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 메인 프레임은, 메인 프레임을 지탱하기 위한 하나 이상의 지지 수단, 및/또는 지면에서, 또는 레일 시스템 상에서 본원의 장치를 이동시키기 위한 휠들을 포함한다. 메인 프레임 상의 지지 수단은 메인 프레임을 지탱하기 위해, 그리고 지면에서 메인 프레임을 지지하기 위해 이용된다. 메인 프레임은 지면에서, 또는 레일 시스템 상에서 본원의 장치의 병진 운동을 가능하게 하는 휠들을 포함할 수 있다. 바람직하게 메인 프레임은 병진 운동을 실행하기 위해 지지 수단뿐만 아니라 휠들도 포함할 수 있고, 지지 수단들은 본원의 장치가 특정 위치에 도달할 때 인출될 수 있으며, 그에 따라 본원의 장치는 확실하게 포지셔닝되고 추가 이동은 방지된다. 이는 예컨대 스왑 바디 시스템(swap body system)의 형태로 실현될 수 있다. 병진 운동을 실행하기 위한 가능성은 특히 로터 블레이드를 가공 및 제조하기 위한 다양한 처리 구간들을 따라 로터 블레이드를 운송할 때 바람직하며, 그럼으로써 로터 블레이드는 추가의 운송 수단으로 옮겨 적재되거나 이동되지 않아도 된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에 따라서, 메인 프레임은 본체 및/또는 메인 프레임을 변위시키기 위한 하나 이상의 구동 수단을 포함한다. 구동 수단으로서는 특히 회전형 전기 머신이 이용된다. 이런 전기 머신은 한편으로 메인 프레임 상에서 본체의 회전 운동을 실행하는 역할을 하며, 다른 한편으로는 주변에 상대적인 메인 프레임의 병진 운동을 실행하는 역할을 한다. 그 밖에도, 구동 수단들은 메인 프레임 상에서 유닛의 병진 운동을 실행하기 위해서도 이용된다. 이런 변형예의 경우, 횡방향 및/또는 종방향으로 이동 가능한 유닛이 메인 프레임 상에 설치되며, 그리고 본체는 상기 유닛 상에 장착된다. 그에 따라, 지표면 상에 메인 프레임을 고정함에도 불구하고, 본체의 병진 운동은 메인 프레임에 상대적으로 유닛의 변위를 통해 가능하다. 메인 프레임 상에서 본체와 함께 수행되는 유닛의 병진 운동은, 실질적으로 메인 프레임을 따라서, 그리고/또는 그에 횡방향으로, 그에 따라 본체의 종축을 따라서, 그리고/또는 그 종축에 횡방향으로, 그리고 실질적으로 지면에 대해 평행하게 수행되는 운동으로 해석되는 운동이다. 전술한 변형예는, 메인 프레임이 레일 시스템 상에서 이송되고 메인 프레임의 횡방향 이동은 실행될 수 없을 때, 특히 바람직하게 이용된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 본체 및/또는 메인 프레임은 예컨대 후크를 걸어 고정하기 위한 하나 이상의 지지 영역을 포함한다. 이런 가능성은, 또 다른 위치, 처리 구간, 또는 설치 장소로 운송하기 위한 로터 블레이드의 복잡한 이동 과정을 절약해주며, 그에 따라 로터 블레이드와 함께 메인 프레임을 후크로 걸어 상승시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 추가의 실시예에 따라서, 안착 섹션들 중 하나 이상의 안착 섹션은, 본체 상에, 또는 보조 암 상에 회전 가능하게 장착된다. 본체 또는 보조 암 상에서 안착 섹션의 회전 가능한 장착은 로터 블레이드를 안착시킬 때 안착 섹션의 유연성 및 적응성을 높여 주며, 그럼으로써 안착 섹션과 인접하게 되는 로터 블레이드의 각각의 선택된 위치에 따라서 안착 섹션은 로터 블레이드 표면에 적합하게 상응하는 정렬 방향을 취할 수 있게 된다. 바람직하게는 회전 가능하고, 그리고/또는 보조 암을 구비한 안착 섹션들은 본체 상에 부착된다. 이 경우, 로터 블레이드는 내려 놓여질 때 먼저 단단히 포지셔닝된 안착 섹션들과 인접되며, 그리고 추가 단계에서 이동 가능한 안착 섹션들은 적합한 로터 블레이드 표면을 알맞게 안착시킨다.
본 발명은 마찬가지로 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 회전시키고, 그리고/또는 변위시키기 위한 방법에도 관한 것이다. 본원의 방법은, 본체 내로 로터 블레이드를 내려놓는 단계와, 로터 블레이드를 하나 이상의 안착 섹션에 안착시키는 단계와, 안착 섹션들 중 하나 이상의 안착 섹션으로 로터 블레이드를 지지하고 고정시키는 단계와, 본체의 종축을 중심으로 본체를 회전시킴으로써 로터 블레이드를 회전시키는 단계, 및/또는 메인 프레임 상에서 본체를 변위시킴으로써, 그리고/또는 주변에 상대적으로 메인 프레임을 변위시킴으로써 로터 블레이드를 변위시키는 단계를 포함한다. 전술한 본원의 방법은, 바람직하게는 로터 블레이드들을 제조하고, 그리고/또는 로터 블레이드, 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 형성 단계에서 개별 작업 단계들을 실행할 때 이용된다. 이를 위해, 우선, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드, 또는 풍력 발전 설비의 아직 완성되지 않은 로터 블레이드는 본체 내에 내려 놓여지거나, 또는 제조할 로터 블레이드의 일부분이 본체 내에 내려 놓여지거나, 또는 길이방향으로 본체 내로 인입되며, 그럼으로써 로터 블레이드는 적어도 부분적으로 본체의 내부에 위치된다. 이어서 하나 이상의 안착 섹션이 로터 블레이드를 안착시키고, 로터 블레이드는 안착 섹션들 중 하나 이상의 안착 섹션으로 지지되고 고정된다. 이 경우, 안착 섹션들은, 로터 블레이드의 표면은 안착시킬 때 상응하는 매칭이 실행될 수 있는 방식으로, 이동 가능하게 형성된다. 이를 위해, 안착 섹션들은 로터 블레이드의 매칭되는 안착을 위한 상응하는 이동을 가능하게 하는 보조 암들을 포함한다. 전술한 단계들 후에, 로터 블레이드 상에서 작업들이 실행될 수 있고, 로터 블레이드는 처리 구간을 따라서 계속하여 가공되면서, 로터 블레이드에 다양한 구조 컴포넌트들 및 재료들이 구비될 수 있다. 전술한 작업 단계들의 실행 동안, 필요에 따라서, 본체의 종축을 중심으로 하는 본체의 회전에 의한 로터 블레이드의 회전, 및/또는 메인 프레임 상에서 본체의 변위에 의한, 그리고/또는 주변에 상대적인 메인 프레임의 변위에 의한 로터 블레이드의 변위가 실행된다. 이 경우, 로터 블레이드는, 메인 프레임 상에서 본체의 변위 또는 그 회전을 통해, 작업들의 실행을 위해 여러 측면에서부터 접근될 수 있다. 추가되는 방식으로, 메인 프레임은 주변에 상대적으로 이동될 수 있으며, 그에 따라 로터 블레이드는 처리 구간을 따라서, 또는 그에 횡방향으로 이송되어 포지셔닝될 수 있다. 메인 프레임 상에서 본체의 회전 운동은 양방향으로 수행될 수 있으면서, 로터 블레이드의 각각의 폭 내지 본체에서 돌출된 로터 블레이드의 각각의 돌출 부분에 따라서 경우에 따라 제한될 수 있으며, 그에 따라 본체와 그에 따른 로터 블레이드의 완전한 회전은 실행될 수 없다.
추가의 본 발명에 따른 방법의 경우, 로터 블레이드를 포지셔닝하고 고정하기 위해 2개의 추가 단계가 이용된다. 이런 방법의 경우, 로터 블레이드는 본체의 방향으로 내려 놓여진 후에 우선 회동 섹션과 연결된다. 그 결과, 회동 섹션은 분리 가능하게 로터 블레이드에 연결된다. 이를 위해, 특히 회동 섹션 상의 도킹 영역이 이용된다. 이런 도킹 영역은 수용 영역에 상응하게 로터 블레이드에 매칭되며, 그럼으로써 이를 위해 로터 블레이드 상에 제공된 영역과 도킹 영역의 부착이 가능해진다. 로터 블레이드 상에 회동 섹션 및/또는 도킹 영역의 부착 후에, 로터 블레이드와 회동 섹션 및/또는 도킹 영역의 분리 가능한 고정이 수행된다. 이런 단계에서, 도킹 영역은, 결과적으로 후속하여 상응하는 고정 수단으로 도킹 영역을 고정하여 로터 블레이드와 연결함으로써 고정 수단을 분리하지 않고는 로터 블레이드가 빠져 떨어지는 점은 저지되도록 하기 위해, 로터 블레이드 안쪽으로 삽입되어 로터 블레이드의 다른 면에서 외부로 돌출될 수 있다. 하나 이상의 안착 섹션에 로터 블레이드를 안착시킨 후의 후속 단계는, 전술한 방법에서처럼, 안착 섹션들 중 하나 이상의 안착 섹션으로 로터 블레이드를 지지하고 고정하는 단계이다. 이 경우, 본체에 상대적인 로터 블레이드의 2개의 상이한 위치가 기초가 될 수 있다. 제1 변형예는, 로터 블레이드가 회동 섹션의 부착 동안 이미 본체의 내부에 부분적으로 위치될 때이며, 그리고 제2 변형예로서는, 회동 섹션이 회동될 때 회동 섹션 상에 로터 블레이드를 부착하여 고정할 수 있고, 이어서, 결과적으로 후속하여 하나 이상의 안착 섹션으로 로터 블레이드의 지지 및 고정을 실행하기 위해, 회동 섹션의 회동을 통해 로터 블레이드를 본체의 안쪽으로 이동 내지 회동시킬 수 있다.
추가의 본 발명에 따른 방법에 따라서, 이미 앞서 언급한 변형예는, 요컨대 로터 블레이드가 이미 부분적으로 본체의 내부에 위치되어 안착 섹션과 인접하게 되었을 때, 회동 섹션과 결부된다. 이런 방법에서, 로터 블레이드는 이미 본체의 내부에 부분적으로 위치되며, 그럼으로써 본체 내에서 회동 섹션과의 고정 후에 회전은 더 이상 요구되지 않는다.
본 발명의 추가의 특징들 및 장점들은 일 실시예의 도면 및 그 하기 기술 내용의 대상이다.
도 1은 제1 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치를 도시한 횡단면도이다.
도 3a는 도 1의 장치를 도시한 정면도이다.
도 3b는 제1 실시예에 따른, 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 로터 블레이드와 함께 도 1의 장치를 도시한 측면도이다.
도 5는 로터 블레이드와 함께 제1 실시예에 따른 도 1의 장치를 도시한 상면도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 정면도이다.
도 7은 도 6의 장치를 도시한 횡단면도이다.
도 8은 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 사시도이다.
도 9는 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 개략적 횡단면도이다.
도 10은 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 개략적 횡단면도이다.
도 11은 로터 블레이드와 함께, 제2 실시예에 따른, 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치를 도시한 개략적 횡단면도이다.
전체 도면에 걸쳐 동일 또는 기능적 등가의 요소들은 동일한 도면 부호로 나타낸다.
도 1에는, 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 사시도로 도시되어 있다. 본원의 장치는, 크로스바들을 통해 서로 연결되는 2개의 C자형 부재를 구비한 [예컨대 회전 고리(swivel)의 형태인] 본체(1)를 포함한다. 회동 섹션 내지 회동 브래킷(2)은 C자형 회전 고리들의 제1 단부들을 서로 연결할 수 있다. 본체(1)는 예컨대 롤러 베어링들(8)에 의해 메인 프레임(4) 상에 회전 가능하게 장착된다. 본체(1) 상에는, 부분적으로, 또는 선택에 따라 보조 암들(10)을 포함하는 안착 섹션들(3)이 제공되며, 보조 암들은 회전 또는 회동 가능하게 본체(1) 상에 부착된다. 안착 섹션들(3)은 플랜지형 지지부(flanged support)로서 형성될 수 있고, 본체(1) 내로 내려 놓여지거나 삽입되는 로터 블레이드를 안착시키기 위해 제공된다. 본체(1)는 제1 대형 롤링 표면들(7) 및 제2 소형 롤링 표면들(12)을 포함한다. 제1 및 제2 롤링 표면들(7 및 12)은, 메인 프레임(4) 상에 배치된 롤러 베어링들(8)과 함께, 메인 프레임(4) 상에서 본체(1)의 회전을 위한 연결부를 형성한다. 제2 롤링 표면들(12)은, 구동 수단(6)을 통해 작동되는 롤러 베어링들(8)과 함께 연결부를 형성하고, 구동 수단(6)을 통해서는 본체(1)의 회전 운동의 실행을 위해 구동될 수 있다. 구동 수단(6)은 메인 프레임(4) 상에 장착되며, 메인 프레임(4)은 지지 수단들(5)에 의해 지면 상에 설치될 수 있다. 이에 대체되는 방식으로, 스왑 바디들도 제공될 수 있다. 메인 프레임(4)은, 지탱, 상승 및 운송을 위해, 지지 영역들(9)을 포함하고, 이 지지 영역들은 상응하는 후크와 연결될 수 있으면서 예컨대 크레인에 의해 상승될 수 있다.
회동 섹션(2)은, 결과적으로 회동 섹션(2) 상에 로터 블레이드를 고정하기 위해, 로터 블레이드 내에 장착된 스터드(13)를 수용할 수 있다. 회동 섹션 상에서 스터드(13)의 고정은 예컨대 회전하는 방식으로 장착된 디스크를 통해 수행될 수 있으며, 디스크의 회전 운동을 통해 스터드(13)는 자동으로 잠금 고정된다. 이 경우, 디스크는 예컨대 래칫(ratchet)으로서 형성될 수 있다.
도 2에는, 도 1의 장치가 횡단면도로 도시되어 있다. 추가로 로터 블레이드(21)가 본체(1)의 내부에 제공되어 있다. 로터 블레이드(21)는 회동 섹션(2)과 연결되며, 이 경우, 회동 섹션(2) 상의 스터드(13)가 로터 블레이드(21) 상에 제공되는 영역과 맞물려 고정되며, 그럼으로써 로터 블레이드(21)는 회동 섹션(2) 상에 걸림 고정된다. 로터 블레이드는 도 2에서 안착 섹션들(3)과 아직 연결되지 않은 상태이다. 로터 블레이드(21)와 함께 본체(1)는 메인 프레임(4) 상에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 메인 프레임(4)은 지지 수단(5)을 통해 지면(11) 상에 설치되어 있다.
도 3a에는, 도 1의 장치가 정면도로 도시되어 있다. 여기서는 특히 회동 섹션(2) 상에 스터드(13)가 분명하게 확인된다. 스터드(13)는 로터 블레이드 내에 장착되고, 래칫(2a)에 의해 회동 섹션(2) 상에 고정될 수 있다. 래칫은 회전하는 방식으로 장착된 디스크로서 형성되고, 디스크의 회전 운동은 자동으로 래칫 내에서 스터드의 잠금 고정을 야기한다. 그에 따라 로터 블레이드의 각각 임의의 길이방향 회전 위치에서 잠금 고정이 가능해질 수 있다. 예컨대 스프링과 같은 반력에 의해서는 잠금 고정된 회전 위치가 다시 잠금 해제될 수 있다.
도 3b에는, 제1 실시예에 따른, 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 개략도로 도시되어 있다. 로터 블레이드 리프팅 아이(26)는 예컨대 스터드(13)에 의해 로터 블레이드(21) 상에 고정될 수 있다. 로터 블레이드 리프팅 아이(26)는 하나의 정지면(27)과 2개의 돌출부(28)를 포함한다. 정지면(27) 및 돌출부들(28)에 의해 로터 블레이드 리프팅 아이(26)는 래칫(2a) 내에 고정된다. 이를 위해, 래칫(2a)은 제1 리세스부(2b)와 제2 리세스부(2c)와 록킹 핀(2e)을 포함한다. 래칫(2a)의 차단 위치에서 돌출부들(28)은 리세스부(2B) 내에 위치되고 핀(2e)은 리세스부(2c) 내에서 잠금 고정된다.
도 4에는, 제1 실시예에 따른 본 발명에 따른 장치의 추가 측면도 및 로터 블레이드가 도시되어 있다. 로터 블레이드(21)는 본체(1) 내에 배치되어 본체(1)에 의해 메인 프레임(4) 상에서 회전 가능하게 장착된다.
도 5에는, 로터 블레이드와 함께, 제1 실시예에 따른 도 1의 장치가 상면도로 도시되어 있다. 로터 블레이드(21)는 본체(1) 내에 배치되고 메인 프레임(4)은 본체(1)를 지탱한다. 도 5에는, 로터 블레이드(21) 상에 회동 섹션(2)이 도킹된 상태가 도시되어 있으면서, 로터 블레이드(21)가 본체(1) 또는 회동 섹션(2)에 의해 완전히 에워싸이지 않은 점도 도시되어 있다. 또한, 로터 블레이드는 도 4에 비해 90°만큼 회전되었다.
안착 섹션(3)은, 로터 블레이드를 안착시킬 때 로터 블레이드의 표면을 손상시키기 않도록 하기 위해, 탄성 재료로 구성되는 지지면을 포함할 수 있다. 안착 섹션(3)은 본체 상에 제공될 수 있고, 그리고/또는 보조 암들을 포함하며, 이 보조 암들은 비록 본체 상에 고정되지만 자신들의 단부들 상에 로터 블레이드의 안착을 가능하게 하는 안착 섹션들을 구비한다. 안착 섹션(3)은, 안착 섹션의 위치가 로터 블레이드의 위치에 상응하게 매칭되고 로터 블레이드는 안착 섹션 상에서 지지될 수 있는 방식으로 형성될 수 있다. 이를 위해, 보조 암들은 이동 가능하게 형성될 수 있으며, 목표하는 위치에 도달할 때 맞물려 고정되고 그에 따라 로터 블레이드를 지지하거나 지탱한다.
본체(1)는 메인 프레임 상에서 회전 가능하게, 그리고/또는 종방향으로 이송 가능하게 장착된다. 회전 운동의 실행을 위해, 본체는 실질적으로 매끄러운 외부 표면을 포함할 수 있으며, 이 외부 표면은 메인 프레임 상의 롤러 베어링과 함께 회전 운동을 가능하게 한다. 그 밖에도, 본체는, 메인 프레임 상에 제공되어 메인 프레임에 상대적인 이동을 가능하게 하는 하나 이상의 추가 유닛 상에 부착될 수 있다. 이 경우, 메인 프레임에 대해 횡방향 이동뿐 아니라 종방향 이동도 가능해질 수 있다.
회동 섹션은 실질적으로 본체 상에 회동 가능하게 장착되어 로터 블레이드와 연결될 수 있는 브래킷일 수 있다. 회동 섹션은 로터 블레이드를 내려놓을 때, 또는 로터 블레이드의 포지셔닝 동안 로터 블레이드 내로 맞물려 고정될 수 있다. 회동 섹션은 바람직하게는 로터 블레이드 상에 그에 상응하게 제공된 영역과 연결부를 형성하도록 구성된 매칭되는 도킹 영역을 포함한다. 도킹 영역은 바람직하게는 핀의 유형으로 형성되어 회동 운동에 의해 로터 블레이드 내로 삽입되거나, 또는 로터 블레이드는, 회동 섹션 및 도킹 영역이 이를 위해 로터 블레이드 상에 제공된 영역의 하부에 위치되어 로터 블레이드의 삽입 영역 내로 삽입되는 방식으로 내려 놓여질 수 있다.
로터 블레이드의 수용은 폐쇄되지 않은 원을 나타내는 C자형 회전 고리를 통해 특히 바람직하게 달성되는데, 그 이유는 한편으로 파지 형태와 다른 한편으로는 회전 운동을 실행하기 위한 원형 외부 형태가 메인 프레임 상에 존재하기 때문이다. 또한, C자 형태의 본체의 형성은 본체의 안정성 및 강성을 높여준다.
메인 프레임 상의 지지 수단들은 메인 프레임을 지탱하고 지면에서 메인 프레임을 지지하기 위해 이용된다. 메인 프레임은, 지면에서, 또는 레일 시스템 상에서 본원의 장치의 병진 운동을 가능하게 하는 휠들을 포함한다. 바람직하게는 메인 프레임은 병진 운동을 실행하기 위한 휠들뿐만 아니라 지지 수단을 포함할 수 있고, 지지 수단들은 본원의 장치가 특정 위치에 도달할 때 인출될 수 있고, 그에 따라 본원의 장치는 확실하게 포지셔닝되며, 추가 이동은 방지된다. 병진 운동을 실행하기 위한 가능성은 특히 로터 블레이드를 가공 및 제조하기 위한 다양한 처리 구간들을 따라서 로터 블레이드를 운송할 때 바람직하며, 그럼으로써 로터 블레이드는 추가의 운송 수단으로 옮겨 적재되거나 이동되지 않아도 된다.
구동 수단으로서는 특히 회전형 전기 머신이 이용된다. 이런 전기 머신은 한편으로 메인 프레임 상에서 본체의 회전 운동을 실행하는 역할을 하며, 다른 한편으로는 주변에 상대적인 메인 프레임의 병진 운동을 실행하는 역할을 한다. 그 밖에도, 구동 수단들은 메인 프레임 상에서 유닛의 병진 운동을 실행하기 위해서도 이용된다. 이런 변형예의 경우, 횡방향 및/또는 종방향으로 이동 가능한 유닛이 메인 프레임 상에 설치되며, 그리고 본체는 상기 유닛 상에 장착된다. 그에 따라, 지표면 상에 메인 프레임을 고정함에도 불구하고, 본체의 병진 운동은, 메인 프레임에 상대적으로 유닛의 변위를 통해 가능하다. 메인 프레임 상에서 본체와 함께 수행되는 유닛의 병진 운동은, 실질적으로 메인 프레임을 따라서, 그리고/또는 그에 횡방향으로, 그에 따라 본체의 종축을 따라서, 그리고/또는 그 종축에 횡방향으로, 그리고 실질적으로 지면에 대해 평행하게 수행되는 운동으로 해석되는 운동이다. 전술한 변형예는, 메인 프레임이 레일 시스템 상에서 이송되고 메인 프레임의 횡방향 이동은 실행될 수 없을 때, 특히 바람직하게 이용된다.
본체 또는 보조 암 상에서 안착 섹션의 회전 가능한 장착은 로터 블레이드를 안착시킬 때 안착 섹션의 유연성 및 적응성을 높여 주며, 그럼으로써 안착 섹션과 인접하게 되는 로터 블레이드의 각각의 선택된 위치에 따라서 안착 섹션은 로터 블레이드 표면에 적합하게 상응하는 정렬 방향을 취할 수 있게 된다. 바람직하게는 회전 가능하고, 그리고/또는 보조 암을 구비한 안착 섹션들은 본체 상에 부착된다. 이 경우, 로터 블레이드는 내려 놓여질 때 먼저 단단히 포지셔닝된 안착 섹션들과 인접되며, 그리고 추가 단계에서 이동 가능한 안착 섹션들은 적합한 로터 블레이드 표면을 알맞게 안착시킨다.
제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치는 실질적으로 그 기본 구성과 관련하여 제1 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치에 상응한다. 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치는, 메인 프레임(4) 상에 회전 가능하게 장착되는 본체(1)를 포함한다. 본체(1)는 C자형이면서 환형으로 형성될 수 있다. 따라서 본체(1)는 예컨대 회전 고리로서 형성될 수 있다. C자형 형성은, 결과적으로 로터 블레이드가 본체 내로 삽입되고 이어서 고정될 수 있기 때문에 바람직하다. 로터 블레이드가 고정된 후에, 로터 블레이드는 본원의 취급 장치를 통해 그에 상응하게 취급될 수 있다.
도 6에는, 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 정면도로 도시되어 있다. 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 취급 장치는, 메인 프레임과, 이 메인 프레임(4) 상에 회전 가능하게 장착되는, 예컨대 C자형인 본체(1)를 포함한다. 제2 실시예에 따라서, 고정 유닛(30)은 본체(1) 상에 제공된다. 고정 유닛(30)은 제1 섹션(31)과 제2 섹션(32)을 포함할 수 있고, 제1 섹션(31)은 본체 내지 C자형 회전 고리의 제1 단부 상에 제공되며, 제2 섹션(32)은 본체 내지 C자형 회전 고리의 제2 단부 상에 제공된다. 고정 유닛(30)에 의해서는 풍력 발전 설비의 로터 블레이드가 본체(1) 상에 고정될 수 있다.
제1 섹션(31) 상에는 하중 핀들(loading pin) 내지 록킹 핀들(33)과 회전 가능한 휠들(35)이 제공된다. 하중 핀들(33)은 스프링(36)을 통해 예압될 수 있다. 제2 섹션(32) 상에도 마찬가지로 스프링(37)을 통해 예압될 수 있는 하중 핀들 내지 록킹 핀들(34)이 제공될 수 있다. 스프링들(36 및 37)의 형성을 통해, 하중 핀들(33 및/또는 34)은 로터 블레이드를 삽입할 때 항상 로터 블레이드의 표면 쪽에 밀착된다. 따라서 로터 블레이드는 하강 과정에서 본원의 장치 내로 삽입될 수 있다. 이는, 비록 블레이드 내의 스터드[스터드(25), 도 9]의 높이에서 로터 블레이드의 횡단면이, 상대적으로 더 짧은 자신의 수평 이격 간격으로, 직전의 횡단면의 더 큰 이격 간격에 상대적인 언더컷부를 나타낸다고 하더라도, 수행될 수 있다.
록킹 핀들(33, 34)은, 앞서 기술한 것처럼, 스프링을 통해 예압될 수 있다. 이에 대체되는 방식으로, 록킹 핀들은, 스터드들[도 9에서 스터드(25)]의 상부에 인접하고 그에 따라 스터드들(25)을 잠금 고정하는 방식으로, 구동 장치를 통해서도 작동될 수 있다. 이는, 그에 따라 본원의 취급 장치의 내부에서 로터 블레이드의 잠금 고정이 가능해진다는 장점을 갖는다.
도 7에는, 도 6의 장치가 횡단면도로 도시되어 있다. 제2 실시예에 따른 취급 장치는, 메인 프레임(4)과, 이 메인 프레임 상에 회전 가능하게 장착되어 로터 블레이드를 수용하기 위한 본체(1)와, 고정 유닛(30)을 포함한다. 고정 유닛(30)은 제1 및 제2 섹션(31, 32)을 포함한다. 고정 유닛(30)의 제1 섹션(31)은 하중 내지 록킹 핀(33)과, 회전 가능한 휠들(35)과, 예컨대 하중 핀(33)을 예압하기 위한 스프링(36)을 포함한다. 제2 섹션(32)도 마찬가지로 핀(34)과 이 핀을 예압하기 위한 스프링(37)을 포함한다. 상기 하중 핀들(33, 34)을 통해 로터 블레이드는 본원의 취급 장치 내에서 잠금 고정될 수 있다.
도 8에는, 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 사시도로 도시되어 있다. 본원의 취급 장치는, 메인 프레임(4)과, 이 메인 프레임 상에 회전 가능하게 장착된 본체(1)를 포함한다. 본체(1)는 예컨대 2개의 C자형이면서 환형인 회전 고리를 포함하며, 이 회전 고리들은 풍력 발전 설비의 로터 블레이드가 삽입될 수 있는 개구부를 포함한다. C자형 회전 고리들 상에는 각각 제1 및 제2 섹션(31, 32)을 포함한 고정 유닛이 제공된다.
도 9에는, 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 개략적 횡단면도로 도시되어 있다. 제2 실시예에 따른 취급 장치는, 메인 프레임(4)과, 이 메인 프레임 상에 회전 가능하게 장착되어 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 수용 및 고정하기 위한 본체(1)를 포함한다. 제2 실시예에 따라서, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드(21)는, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 관통하고, 양 단부가 각각 압력측 및 흡입측으로부터 돌출하는 고정 스트럿 또는 고정 스터드 내지 스터드(25)를 포함한다. 바람직하게는 2개 이상의 스터드(고정 스트럿 또는 고정 스터드)가 제공된다. 이런 스트럿/스터드(25)에 의해, 로터 블레이드(21)는 고정 유닛(30) 내에서 장착되고 고정될 수 있다. 이 경우, 스트럿(25)의 일측 단부는 고정 유닛의 제1 섹션(31) 내에 제공되고 장착되며, 스트럿의 제2 단부는 고정 유닛(30)의 제2 섹션(32) 내에 제공되고 장착된다.
도 10에는, 제2 실시예에 따른, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 개략적 횡단면도로 도시되어 있다. 도 9에는, 로터 블레이드(21)가 바로 취급 장치 내로 삽입되는 상황이 도시되어 있다. 도 10에 따르는 취급 장치는 도 9에 따르는 취급 장치에 상응한다. 도 10에 도시된 것처럼, 핀들(33 및 34)이 끼워져 있으며, 그럼으로써 로터 블레이드가 삽입될 수 있다. 도 10에서도, 마찬가지로, 로터 블레이드(21) 내의 스터드(25)의 위치가 로터 블레이드의 가장 두꺼운 위치에 제공되어 있지 않은 점이 확인된다.
도 11에는, 로터 블레이드와 함께, 제2 실시예에 따른, 로터 블레이드를 취급하기 위한 장치가 개략적 측면도로 도시되어 있다. 도 11에는, 제2 실시예에 따르는 취급 장치뿐만 아니라, 그 안에 위치하는 로터 블레이드(21)가 도시되어 있다. 또한, 고정 스트럿(25)은 로터 블레이드의 내부에 도시되어 있다. 이 경우, 고정 스트럿의 기능은 도 9에 따른 고정 스트럿에 상응한다.

Claims (10)

  1. 종축(1a)을 갖는 풍력 발전 설비용 로터 블레이드(21)를 취급하는 장치에 있어서,
    상기 로터 블레이드(21)를 적어도 부분적으로 에워싸면서 파지하기 위한 하나 이상의 본체(1); 및
    상기 본체(1)를 회전 가능하게 수용하기 위한 하나 이상의 메인 프레임(4)
    을 포함하며, 상기 본체(1)는, 상기 로터 블레이드(21)의 하나 이상의 면을 맞물기 위해 회동 가능하게 장착된 하나 이상의 회동 섹션(2)을 포함하고,
    상기 장치는 상기 장치 내에 풍력 발전 설비용 로터 블레이드(21)를 고정하기 위한 하나 이상의 고정 유닛(30)을 더 포함하며,
    상기 고정 유닛(30)은 제1 및 제2 섹션(31, 32)을 포함하고,
    상기 제1 섹션(31)은 상기 본체(1)의 제1 단부 상에 제공되고, 상기 제2 섹션(32)은 상기 본체(1)의 제2 단부 상에 제공되며,
    상기 고정 유닛(30)은, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드 상의 고정 스터드(25)를 수용하도록 형성되고,
    고정 스터드(25)의 양 단부는 각각 고정 유닛의 제1 섹션(31) 및 제2 섹션(32)에 장착되는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체(1)는 c자형으로 형성되는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 메인 프레임(4)은 상기 본체(1)를 회전 가능하게 장착하기 위한 2개 이상의 롤러 베어링(8)을 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 프레임(4)은, 이 메인 프레임(4)을 지탱하기 위한 하나 이상의 지지 수단(5)을 포함하거나 지면(11)에서 혹은 레일 시스템 상에서 상기 장치를 변위시키기 위한 휠들을 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 프레임(4)은, 상기 본체(1)를 회전시키거나 상기 본체(1)를 종방향 또는 횡방향으로 이송하기 위한 하나 이상의 구동 수단(6)을 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체(1) 또는 상기 메인 프레임(4)은 후크를 걸림 고정하기 위한 하나 이상의 지지 영역(9)을 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 섹션(31, 32)은, 풍력 발전 설비용 로터 블레이드가 상기 장치 내로 삽입될 때, 상기 고정 스터드(25)를 잠금 고정하기 위한 록킹 핀(33, 34)을 각각 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회동 섹션(2)은, 로터 블레이드 상에 고정되어 있는 로터 블레이드 고정 유닛(26)을 잠금 고정하기 위한 래칫(2a)을 포함하는 것인 풍력 발전 설비용 로터 블레이드의 취급 장치.
  10. 삭제
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