KR20150024887A - 격자 프레임을 위한 마디 구조체 - Google Patents

Abstract

격자 프레임의 부재를 격자 프레임의 하나 이상의 부재들에 연결하기 위한 마디 구조체는 외측 가장자리에서 연결되도록 단면에서 중심 평면을 향하여 예각으로써 외측으로 수렴되는 대향의 벽을 가진 중공형 브레이스를 포함한다. 적어도 하나의 뿌리 부분은 중심의 길이 방향 축을 가지며, 상기 축은 프레임의 부재와 정렬되도록 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 연장된다. 뿌리 부분은 중심 평면 둘레의 대향의 측부들에서 절단된 내측 단부를 가져서 브레이스의 수렴하는 벽들과 교차하는 접합 표면을 남기며, 외측 가장자리로부터 내측으로 연장되는 브레이스의 외측 영역을 감싼다.

Description

격자 프레임을 위한 마디 구조체{Node Structures For Lattice Frames}

본 발명은 격자 프레임들의 마디 구조체 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

격자 프레임은 보통 튜브들인 신장된 부재들을 포함하며, 신장된 부재들은 교차하는 길이 방향 축상에 놓이고 마디 구조체들에 의해 접합될 수 있는데, 마디 구조체에서 상기 축들이 교차한다. 그러한 마디 구조체는 하나의 부재로 주조될 수 있거나 또는 용접을 통해 부품들로부터 제조될 수 있다.

격자 프레임의 예는 풍력 터빈 또는 다른 해안 구조체를 위한 '재킷(jacket)' 구조체이며, 이것은 다음의 상세한 설명에서 본 발명을 예시하는데 이용될 것이다. 재킷은 오일 및 개스 산업에서 수년 동안 이용되었다; 이들은 대략 20 미터가 넘는 물의 깊이가 통상적인 단일형 파일(monopile) 또는 중력에 기초한 하부 구조체의 이용을 비실용적이게 하는 해안의 풍력 터빈 적용예에서 최근에 유리한 것으로 밝혀졌다.

해안의 풍력 터빈을 위한 재킷은 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 에 도시된 재킷은 종래 기술을 반영하는 통상적인 전체 형상을 가지지만 본 발명에 따른 다양한 마디 구조체를 구비하며, 본 발명의 마디 구조체는 도 13 내지 도 16 을 특히 참조하여 이후에 상세하게 설명될 것이다.

도 1 에 도시된 예에서, 재킷(10)은 4 개의 상방향으로 수렴하는 튜브형 다리(12)들을 포함하며, 상기 다리들은 정사각형 수평 단면을 가지는 절두형 4 면 피라미드를 함께 형성한다. 또한 3 각 다리 구성을 가진 3 면 피라미드도 가능한데, 그러한 경우에는 삼각형의 수평 단면을 가진다.

피라미드 재킷(10)의 각각의 면은 하방향으로 증가하는 크기를 가진 일련의 십자형 X 브레이스(14)들을 포함하는데, 이것은 다리(12)의 인접한 쌍들 사이에서 연장된 상부 수평 스트럿 및 하부 수평 스트럿(16) 사이에 배치된다. 각각의 X 브레이스(14)는 4 개의 튜브형 대각선 스트럿(18)들을 포함하는데, 상기 스트럿들은 중심의 X 마디 구조체(20)에 연결되도록 내측으로 수렴하고 개별의 K 마디 구조체(22)를 향하여 외측으로 발산하며, K 마디 구조체는 대각선 스트럿(18)들을 다리(12)들에 연결한다. 이러한 예에서 각각의 K 마디 구조체(22)는 2 중 K 마디 구조체로서, 이것은 4 개의 대각선 스트럿(18)들을 관련된 다리(12)에 연결한다.

각각의 다리(12)에서 최상부 및 최하부 마디들은 Y 마디 구조체(24)로서 간주될 수 있는데, 왜냐하면 각각의 Y 마디 구조체(24)가 이러한 예에서 근접한 면들의 2 개의 대각선 스트럿(18)들을 관련 다리(12)에 연결하는 2 중 Y 일지라도, 이들은 재킷(10)의 각각의 면에 있는 오직 하나의 대각선 스트럿(18)만을 관련 다리(12)에 연결하기 때문이다. 그러나, Y 마디 구조체들은 K 마디 구조체들 또는 2 중 K 마디 구조체들과도 유사한데, 왜냐하면 이들은 수평의 스트럿(16)들을 다리(12)들에 연결하기 때문이다.

재킷(10)의 다리(12)들은 미리 파일링(piling)된 기초 구조(미도시) 안에 안착되며, 상기 기초 구조는 잠재적으로 30 미터가 넘는 깊이를 가진 해수의 해저에 고정된다. 재킷(10)은 풍력 터빈 타워가 물이 없는 상부에 장착될 수 있을 정도로 해면 위로 돌출하도록 충분히 높다. 실제로, 재킷(10)은 통상적으로 튜브형인 풍력 터빈 타워를 지지하고 그것의 베이스 둘레에 작업 플랫폼을 제공하기 위하여 천이 부재(transition piece)의 위에 놓일 것이지만. 그러한 천이 부재는 도 1 에서 생략되어 있다.

격자 프레임의 마디 구조체는 응력의 집중을 최소화시키는 것이 중요하다. 또한 마디 구조체는 저렴한 재료비의 이유로 콤팩트할 것과 파도 및 조류에 의한 물의 움직임에 저항을 최소화시키는 것이 소망되는데, 물의 움직임은 재킷 구조체에 측방향 부하를 부여한다.

만약 마디 구조체가 제조되어야 한다면, 마디 구조체는 전세계의 여러 위치들에서 최소의 공정 비용으로써 용이하게 제작되는 것이 소망스럽다. 그러나, 본 발명의 바람직한 양상은 제조된 마디 구조체에 관한 것이 반면에, 다른 양상은 제조 수단과 독립적인 형상의 특징들에 관한 것이며 따라서 주조된 마디와 같이 비조립(non-fabricated)의 마디로서 구현될 수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하는 격자 프레임의 마디 구조체 및 그것의 제조 방법을 제공하는 것이다.

일 양상에서, 본 발명은 격자 프레임의 부재를 상기 격자 프레임의 하나 이상의 다른 부재들에 연결하기 위한 마디 구조체(node structure)에 관한 것인데, 상기 마디 구조체는, 외측 가장자리에서 연결되도록 단면에서 중심 평면을 향하는 예각으로써 외측으로 수렴하는 대향의 벽들을 가진 중공형 브레이스(hollow brace); 및, 프레임의 부재의 뿌리 단부이거나 또는 프레임의 부재에 부착되기 위한 적어도 하나의 뿌리 부분으로서, 상기 뿌리 부분은 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 연장되는 중심 길이 방향 축을 가지고, 상기 뿌리 부분은, 외측 가장자리로부터 내측으로 연장되는 브레이스의 외측 영역을 감싸면서, 브레이스의 수렴하는 벽들에 교차하는 접합 표면을 남기도록 중심 평면 둘레에서 대향하는 측부들에 절단된 내측 단부를 가지는, 뿌리 부분;을 포함한다.

뿌리 부분은 원형, 타원형 또는 직사각형 단면을 가지는, 적절하게 실질적으로 실린더형 또는 프리즘 형이다. 브레이스가 바람직스럽게는 디스크 또는 타원의 형태이거나, 또는 그러한 디스크 또는 타원의 일부의 형태이고, 중심 평면상에서 볼록하게 만곡된 외측 가장자리에 연결되도록 반경 방향 단면에서 외측으로 수렴되는 대향의 오목한 벽들을 포함한다.

본 발명의 개념은 격자 프레임을 위한 마디 구조체의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 외측 가장자리에서 연결되도록 예각으로 수렴하는 대향의 벽들을 포함하는 중공형 브레이스(hollow brace)를 제공하는 단계; 브레이스의 외측 가장자리 및 상기 외측 가장자리로부터 내측으로 연장된 브레이스의 외측 영역을 적어도 하나의 뿌리 부분의 내측 단부로 감싸는 단계로서, 상기 뿌리 부분의 내측 단부는 프레임의 부재의 뿌리 단부이거나 또는 프레임의 부재로의 부착을 위한 것인, 단계; 및, 뿌리 부분을 브레이스에 접합하는 단계;를 포함한다.

본 발명 개념에서의 대안의 해법에서, 마디 구조체는: 외측 가장자리에서 연결되도록 단면에서 중심 평면을 향하는 예각으로써 외측으로 수렴하는 대향의 벽들을 가진 중공형 브레이스(hollow brace); 및, 외측 가장자리에서 구멍을 형성하고 브레이스의 수렴하는 벽들 안으로 연장되는 적어도 하나의 구멍 표면으로서, 상기 구멍 표면은, 프레임의 부재의 뿌리 단부를 수용하거나 또는 프레임의 부재로의 부착을 위한 뿌리 부분을 수용하도록 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 연장된 중심 축을 가지는, 구멍 표면;을 포함한다.

마찬가지로, 이러한 대안의 해법은 격자 프레임의 제조 방법으로서 표현될 수 있는데, 상기 방법은, 외측 가장자리에서 연결되도록 예각으로 수렴하는 대향의 벽들을 포함하는 중공형 브레이스의 제공 단계로서, 상기 대향의 벽들은 외측 가장자리에 있고 수렴하는 벽들 안으로 연장되는 적어도 하나의 구멍 표면을 형성하는, 단계; 프레임의 부재의 뿌리 단부 또는 프레임의 부재로의 부착을 위한 뿌리 부분을 구멍 표면에 의해 형성된 구멍 안으로 삽입하는 단계; 및, 구멍 표면 둘레에서 부재를 브레이스에 접합하는 단계;를 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명의 적어도 하나의 마디 구조체를 포함하거나 또는 본 발명의 방법에 따라서 만들어진 격자 프레임, 상기 격자 프레임을 포함하는 풍력 터빈 설비 및, 상기 풍력 터빈 설비들의 하나 이상을 포함하는 풍력 단지(wind farm)을 포괄한다.

본 발명의 다양한 선택적인 특징들이 첨부된 종속항들에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 마디 구조체는 매우 낮은 응력 집중 인자를 가지며, 예를 들어 전형적인 응력 집중 인자가 5 내지 10 사이인데 반하여 본 발명에서는 최대 2.5 이다. 이것은 콤팩트하고, 낮은 물의 저항을 향유하며, 제조가 단순하고 용접 공차에 대하여 과도하게 민감하지 않다. 재킷 다리에서 유리하게 넓은 용접 영역은 다리 두께의 감소를 도우며, 따라서 전체로서 재킷의 중량 및 비용 감소를 돕는다.

본 발명이 보다 용이하게 이해될 수 있도록, 일 예로서 첨부된 도면을 참조하기로 한다.
도 1 은 관련된 기초 구조체를 가진 해안 풍력 터빈의 격자 유형 재킷의 사시도로서, 재킷은 다양한 마디 구조체를 포함하고, 상기 마디 구조체의 일부는 도 13 내지 도 16 에 확대되어 도시되어 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 2 중 K 마디 구조체의 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 2 중 K 마디 구조체의 정면도이다.
도 4 는 도 3 의 정면도와 반대인 면으로부터의 2 중 K 마디 구조체의 정면도이다.
도 5 는 재킷의 다리의 중심 길이 방향 축에 직각인 평면에서, 도 4 의 선 V-V 상의 2 중 K 마디 구조체의 단면도이다.
도 6 은 도 2 의 2 중 K 마디 구조체의 부분적으로 단면인 사시도이다.
도 7 은 브레이스 벽을 제조하도록 볼록한 형성자, 다이 또는 맨드렐상에서 형성되고 있는 강철의 시트 또는 평탄 플레이트의 측단면도이다.
도 8 은 중공형 브레이스 동체를 제조하도록 원주상의 용접을 위해 함께 모인 대향의 브레이스 벽들을 도시하는 측단면도이다.
도 9 는 도 8 에 도시된 단계에 의해 제조된 브레이스 동체의 측단면도이다.
도 10 은 브레이스를 제조하도록 절단된 브레이스 동체의 일부에 대한 측단면도이다.
도 11 은 재킷의 스트럿과 재킷의 다리 사이에 배치된 브레이스의 분해된 측단면도로서, 스트럿은 브레이스의 외측 표면에 맞도록 형상화된 단부를 가진다.
도 12 는 조립되고 함께 용접된, 도 11 의 브레이스, 다리 및 스트럿의 측단면도이다.
도 13 은 도 1 에 도시된 재킷의 마디 구조체에 대한 확대 상세도로서, 즉, 재킷의 십자형 X-브레이스의 중심에서 X 마디를 도시한 것이다.
도 14 는 도 1 에 도시된 재킷의 다른 마디 구조체에 대한 확대 상세도로서, 즉, 대각선 스트럿들을 연결하도록 재킷의 다리에 용접된 2 중 K 마디를 도시한 것이다.
도 15 는 도 14 에 도시된 2 중 K 마디의 변형에 대한 확대 상세도로서, 여기에서 브레이스는 물의 저항 감소를 위하여 대각선 스트럿들 사이에서 절단되어 있다.
도 16 은 도 15 에 도시된 것과 같은 2 중 K 마디 변형의 다른 확대 상세도이다.
도 17 은 도 11 에 대응하는 분해된 측단면도이지만 재킷의 스트럿과 재킷의 다리 사이에 배치된 브레이스의 변형을 도시하며, 이러한 변형에서 스트럿은 평탄한 단부를 가지고 브레이스에 있는 구멍을 통해 삽입된다.
도 18 은 조립되고 함께 용접된, 도 17 의 브레이스, 다리 및 스트럿의 측단면도이다.

본 발명과 관련하여 이미 도 1 을 참조하였다. 다음에 도 2 내지 도 6 을 참조하면, 이들은 도 1 에 도시된 격자 프레임 재킷(lattice frame jacket, 10)의 부재를, 즉, 튜브형 다리(12)를, 상기 재킷(jacket,10)의 다른 4 개의 부재들에, 즉, 튜브형의 대각선 스트럿(diagonal strut, 18)에 연결하기 위한 2 중 K 마디 구조체(double K node structure, 22)를 도시한다. 대각선 스트럿(18)들은 2 개 쌍으로 그룹이 이루어지며, 이들 쌍들은 다리(12)의 중심 길이 방향 축을 중심으로 상호 직각의 평면들에 있다.

대각선 스트럿(18)의 각각의 쌍은 2 중 K 마디 구조체(22)상에 수렴하며, 그곳에서 이들은 정렬되고 개별의 뿌리 부분(26)에 연결되는데, 뿌리 부분은 개별의 중공형 브레이스(hollow brace, 28)에 수렴되고 용접된다. 각각의 브레이스(28)는 다리 부분(29)에 용접되고, 다리 부분은 다리(12)의 다른 섹션들과 정렬되고 연결된다.

도 5 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 브레이스(28)는 대향하는 오목한 벽(dished wall, 30)을 포함하는데, 접시형 벽은 단면에서 예각으로 중심 평면을 향하여 외측으로 수렴하여, 볼록한 만곡의 외측 가장자리(32)에 연결된다. 브레이스(28)의 대향하는 벽(30)들은 얕은 다소 원추형이지만, 전체적으로 타원체 표면들을 가져서 그 사이에 렌즈(lens)와 같은 형상을 형성한다.

외부적으로, 브레이스(28)는 중심이 두꺼운 디스크 부분을 가지며, 이것은 전체적으로 각각의 오목한 벽(30)의 줄(chord)과 같은 내측 가장자리(34)와 볼록한 만곡의 외측 가장자리(32) 사이에 형성된 D 형상의 세그먼트이고, 브레이스(28)는 다리 부분(29)과 접한다. 브레이스(28)의 디스크와 같은 만곡은 회전축을 가지며, 상기 회전축은 다리 부분(29)의 중심 길이 방향 축과 교차하고 그에 대하여 직각이다.

각각의 뿌리 부분(26)의 중심 길이 방향 축은 관련된 브레이스(28)의 중심 평면에서 외측으로 연장된다. 브레이스(28)의 내측 두께는 뿌리 부분(26)의 직경 보다 크고, 이에 반하여 브레이스(28)의 외측 두께는 뿌리 부분(26)의 직경 보다 작다. 각각의 뿌리 부분(26)의 중심 축은 브레이스(28)의 외측 가장자리(32)의 만곡의 축과 교차한다.

각각의 뿌리 부분(26)의 내측 단부는 중심 평면 둘레의 대향하는 측부들에서 절단되어 접합 평면을 남기는데, 상기 접합 평면은 브레이스(28)의 수렴하는 벽(30)들과 교차하는 반면에, 외측 가장자리(32)로부터 내측으로 연장되는 브레이스(28)의 외측 영역을 감싼다. 여기에서, 뿌리 부분(26)은 교차 가장자리(36)를 따라서 브레이스에 용접된다.

교차하는 가장자리(36)는 도 5 에 도시된 중심 평면에 평행한 축에서 보았을 때 오목한 만곡이고, 도 3 및 도 4 에 도시된 중심 평면에 직각인 축에서 보았을 때 볼록한 만곡이다.

이제 도면의 도 7 내지 도 12 를 참조하면, 이들은 본 발명의 단순화된 마디 구조체를 제조 및 조립하는 제조 시퀀스를 도시하며, 상기 마디 구조체는 루트 부분(26) 및 다리 부분(29)을 통하여 스트럿(18)을 다리(12)에 접합시킨다.

도 7 은 브레이스(28)의 대향하는 벽(30)들중 하나를 형성하도록 둥근 정점을 가진 얕은 원추형의 형성자(former), 다이 또는 맨드렐(40) 주위에 시트 금속 또는 플레이트 금속의 디스크(38)를 단조하는 선택적인 예비 단계를 도시한다. 2 개의 상기 벽(30)들은 도 8 에서 서로 반대로 가져오게 되어, 도 9 에 도시된 바와 같이 중공형 동체(42)를 형성하도록 맞닿는 외측 가장자리(32)들 둘레에서 함께 용접된다. 중공형 동체(42)는 도 10 에 도시된 바와 같이 브레이스(28)를 형성하도록 절단된다; 하나 보다 많은 그러한 브레이스(28)가 동일한 중공형 동체(42)로부터 절단될 수 있다.

도 11 및 도 12 는 다리 부분(29)과 뿌리 부분(26) 사이에 배치된 브레이스(28)를 도시한다. 이들 모두는 강철 튜브로부터 절단된다. 도 11 은 브레이스(28)의 만곡에 맞추도록 뿌리 부분(26)의 단부가 어떻게 절단되어 교차 가장자리(36)를 형성하는지 나타내며, 여기에서 교차 가장자리(36)는 외측 가장자리(32)로부터 내측으로 연장된 브레이스(28)의 외측 영역을 감싼다. 도 12 에 도시된 바와 같이 조립되었을 때, 용접부는 브레이스(28)를 다리 부분(29)에 접합시키고 뿌리 부분(26)을 브레이스(28)에 접합시킨다.

도 13 내지 도 16 을 참조하면, 이들은 도 1 에 도시된 재킷(jacket,10)에 포함된 본 발명의 다양한 마디 구조체들을 도시하는 확대 상세도이다.

상세하게는, 도 13은 십자 형태 배치로 X-브레이스(14)의 4 개의 대각선 스트럿(18)들을 연결하는 X 마디 구조체(20)를 도시하며, 이것은 상기 스트럿(18)을 재킷(10)의 다리(12)에 연결하지 않는다. X-마디 구조체(20)는 4 개의 뿌리 부분(26)들을 지지하는 연속적인 원형 디스크 형태인 브레이스(28)를 가진다.

브레이스(28)의 대향하는 벽(30)들은 외측 가장자리(32)로부터 분리된 내측 받침벽(internal bulkhead)에 의해 연결되며, 이러한 예에서 상기 받침벽은 튜브(44)이고, 상기 튜브는 뿌리 부분(26)과 스트럿(18)의 교차하는 중심 축들에 직각인 축 위의 대향하는 벽들 사이에서 연장된다. 브레이스(28)의 대향하는 벽(30)들은 튜브(44)와 정렬된 구멍에 의해 침투된다.

도 14 는 도 2 내지 도 6 에 도시된 것과 같은 2 중 K 마디 구조체(22)를 도시하는 반면에, 도 15 및 도 16 은 2 중 K 마디 구조체의 변형을 도시하며, 여기에서 오목한 만곡의 절단부는 인접한 뿌리 부분(26)들 사이에서 브레이스(28)의 볼록한 만곡의 외측 가장자리를 차단한다. 상세하게는 각각의 절단부가 외측으로 향하는 오목한 벽(46)에 의해 형성되며, 오목한 벽은 브레이스(28)의 대향하는 벽(30)들 사이에서 연장된다. 절단부는 중량을 감소시키고 따라서 재료 비용을 감소시킨다. 이들이 유리하게는 물의 흐름에 대한 재킷(10)의 저항을 감소시킨다.

마지막으로, 도 17 및 도 18 은 본 발명의 변형을 도시하는데, 여기에서 뿌리 부분(26)은 평탄한 단부를 가진 파이프로서, 상기 평탄한 단부는 브레이스(50)에 있는 구멍(48)을 통해 삽입된다. 구멍(50)은 브레이스(50)의 외측 가장자리(52)에 있으며, 브레이스(50)의 수렴하는 벽(54) 안으로 연장되어 뿌리 부분(26)의 뿌리 단부를 받아들인다.

도 17 및 도 18 에서 구멍(48)의 가장자리는 도 3, 도 4 및 도 5 에 도시된 뿌리 부분(26)의 교차 가장자리(36)와 유사한 형상을 가지지만 역으로 되어 있다; 구멍(48)의 가장자리는 도 17 에 도시된 중심 평면에 평행한 축에서 보았을 때 볼록하게 만곡이 이루어지며, 그러나 중심 평면에 직각인 축에서 보면 오목하게 만곡된다.

일단 도 18 에 도시된 바와 같이 구멍(48) 안으로 삽입되면, 뿌리 부분(26)은 구멍(48)의 가장자리 둘레에서 브레이스(50)에 용접된다.

다른 변형예들이 본 발명의 개념내에서 가능하다. 예를 들어, 다리 부분 및 뿌리 부분은 다리 및 스트럿들과 일체화될 수 있다. 즉, 다리 및 스트럿은 직접적으로 브레이스에 용접될 수 있어서, 실제로 스트럿들의 단부들은 마디 구조체의 부분이 된다. 따라서 본 발명은 격자 프레임의 부분이거나 또는 다르게 되었을 때 마디 구조체를 포괄한다. 또한 본 발명의 마디 구조체는 다리 또는 다리 부분을 생략할 수 있고 대신에 용접에 의해 다리에 마디 구조체를 부착시키도록 형상화된, 브레이스의 오목한 벽들의 내측 가장자리들 사이에 실린더형 시트 요부를 형성할 수 있다.

10. 재킷 12. 다리
14. 브레이스 18. 스트럿
20. Y 마디 구조체 24. Y 마디 구조체

Claims (25)

1. 격자 프레임의 부재를 상기 격자 프레임의 하나 이상의 다른 부재들에 연결하기 위한 마디 구조체(node structure)로서, 상기 마디 구조체는:
   외측 가장자리에서 연결되도록 단면에서 중심 평면을 향하는 예각으로써 외측으로 수렴되는 대향의 벽들을 가진 중공형 브레이스(hollow brace); 및,
   격자 프레임의 부재의 뿌리 단부이거나 또는 격자 프레임의 부재에 부착되기 위한 적어도 하나의 뿌리 부분으로서, 상기 뿌리 부분은 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 연장되는 중심 길이 방향 축을 가지고, 상기 뿌리 부분은, 외측 가장자리로부터 내측으로 연장되는 브레이스의 외측 영역을 감싸면서, 브레이스의 수렴되는 벽들에 교차하는 접합 표면을 남기도록 중심 평면 둘레의 대향하는 측부들에서 절단된 내측 단부를 가진, 뿌리 부분;을 포함하는, 마디 구조체.
2. 제 1 항에 있어서,
   접합 표면의 교차하는 가장자리는, 뿌리 부분의 대향하는 측부들이 절단된 중심 평면에 대하여 평행한 축에서 볼 때 오목하게 만곡되고, 중심 평면에 직각인 축에서 볼 때 볼록하게 만곡되는, 마디 구조체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   개별적인 외측 연장의 중심 길이 방향 축들이 격자 프레임의 개별적인 부재들과의 정렬을 위해 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 발산되면서, 브레이스는 제 1 뿌리 부분 및 제 2 뿌리 부분을 지지하는, 마디 구조체.
4. 격자 프레임의 부재를 격자 프레임의 하나 이상의 다른 부재와 연결하기 위한 마디 구조체로서, 상기 마디 구조체는:
   외측 가장자리에서 연결되도록 단면에서 중심 평면을 향하는 예각으로써 외측으로 수렴되는 대향의 벽들을 가진 중공형 브레이스(hollow brace); 및,
   외측 가장자리에서 구멍을 형성하고 브레이스의 수렴되는 벽들 안으로 연장되는 적어도 하나의 구멍 표면으로서, 상기 구멍 표면은, 격자 프레임의 부재의 뿌리 단부를 수용하거나 또는 격자 프레임의 부재로의 부착을 위한 뿌리 부분을 수용하도록 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 연장된 중심 축을 가진, 구멍 표면;을 포함하는, 마디 구조체.
5. 제 4 항에 있어서,
   구멍 표면의 가장자리는 중심 평면에 평행한 축에서 볼 때 볼록하게 만곡되고, 중심 평면에 직각인 축에서 볼 때 오목하게 만곡되는, 마디 구조체.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   개별적인 외측 연장의 중심 축들이 격자 프레임의 개별적인 부재들과의 정렬을 위해 브레이스의 중심 평면에서 외측으로 발산되면서, 브레이스는 제 1 구멍 표면 및 제 2 구멍 표면을 포함하는, 마디 구조체.
7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
   브레이스의 내측으로의 두께는 뿌리 부분 또는 구멍의 직경보다 크고,
   브레이스의 외측으로의 두께는 뿌리 부분 또는 구멍의 직경보다 작은, 마디 구조체.
8. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
   브레이스의 대향하는 벽들 사이에 연장된 외측으로 향하는 오목한 벽에 의하여 형성되는, 브레이스의 외측 가장자리를 중단시키는 절제부(cut-out)를 가진, 마디 구조체.
9. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
   브레이스의 대향하는 벽들은 외측 가장자리로부터 이격된 적어도 하나의 내측 받침벽(internal bulkhead)에 의해 연결되기도 하는, 마디 구조체.
10. 제 9 항에 있어서,
    받침벽은 튜브를 포함하고, 상기 튜브는 뿌리 부분 또는 구멍 또는 그 각각의 중심 축에 실질적으로 직각인 축에서 대향하는 벽들 사이에 연장되는, 마디 구조체.
11. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    브레이스의 대향하는 벽들은 타원형 표면 또는 원추 표면을 가지는, 마디 구조체.
12. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    브레이스는 디스크 또는 타원의 형태이거나, 또는 상기 디스크 또는 타원의 일부의 형태이고, 중심 평면상에서 볼록하게 만곡된 외측 가장자리에 연결되도록 반경 방향 단면에서 외측으로 수렴되는 대향의 오목한 벽들을 포함하는, 마디 구조체.
13. 제 12 항에 있어서,
    뿌리 부분 또는 구멍 또는 그 각각은 브레이스의 외측 가장자리의 만곡의 축과 교차하는, 마디 구조체.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    브레이스는 전체적으로 세그먼트(segment) 형상의 디스크 부분으로서, 상기 디스크 부분은 외측 가장자리의 대향하는 단부들 사이에서 연장되는 각각의 오목한 벽의 줄 형상 내측 가장자리(chord-like inner edge)들과 외측 가장자리의 볼록한 만곡 사이에서 형성되는, 마디 구조체.
15. 제 14 항에 있어서,
    오목한 벽들의 내측 가장자리들은 마디 구조체를 신장(伸長)된 부재에 접합시키도록 형상화된 안착 요부(seat recesss)를 함께 형성하고, 상기 신장된 부재는 브레이스의 중심 평면상에 놓인 중심의 길이 방향 축을 가지는, 마디 구조체.
16. 제 15 항에 있어서,
    마디 구조체는 격자 프레임의 하나 이상의 다른 부재들과의 단부에서의 정렬(end-on alignment) 및 상기 다른 부재들과의 접합을 위한 신장된 실린더형 부재를 더 포함하고, 실린더형 부재는, 짝맞춤 형상의 안착 요부 안에 위치되고, 브레이스의 중심 평면상에 놓인 중심의 길이 방향 축을 가지는, 마디 구조체.
17. 제 16 항에 있어서,
    실린더형 부재의 둘레에 각도로 이격된 제 1 브레이스 및 제 2 브레이스를 포함하는, 마디 구조체.
18. 제 15 행 내지 제 17 항의 어느 한 항에 있어서,
    브레이스의 세그먼트 형상 디스크 부분은 회전축을 가지고, 상기 회전축은 안착 요부가 형상화되는 부재의 중심 길이 방향 축에 직각이고 상기 길이 방향 축과 교차하는, 마디 구조체.
19. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    마디 구조체는 금속 부분들로부터 제조되고,
    대향하는 벽들은 시트 금속 또는 플레이트 금속으로부터 형성되고, 그 어떤 뿌리 부분이라도 금속 튜브로부터 절단되는, 마디 구조체.
20. 격자 프레임을 위한 마디 구조체의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은:
    외측 가장자리에서 연결되도록 예각으로 수렴되는 대향의 벽들을 포함하는 중공형 브레이스(hollow brace)를 제공하는 단계;
    적어도 하나의 뿌리 부분의 내측 단부는 프레임의 부재의 뿌리 단부이거나 또는 프레임의 부재로의 부착을 위한 것이면서, 중공형 브레이스의 외측 가장자리 및 상기 외측 가장자리로부터 내측으로 연장된 중공형 브레이스의 외측 영역을 감싸는 단계; 및,
    뿌리 부분을 중공형 브레이스에 접합하는 단계;를 포함하는, 마디 구조체의 제조 방법.
21. 외측 가장자리에서 연결되도록 예각으로 수렴되는 대향의 벽들을 포함하는 중공형 브레이스의 제공 단계로서, 상기 대향의 벽들은, 외측 가장자리에 있고 수렴하는 벽들 안으로 연장되는 적어도 하나의 구멍 표면을 형성하는, 단계;
    격자 프레임의 부재의 뿌리 단부 또는 격자 프레임의 부재로의 부착을 위한 뿌리 부분을 구멍 표면에 의해 형성된 구멍 안으로 삽입하는 단계; 및,
    구멍 표면 둘레에서 부재를 브레이스에 접합하는 단계;를 포함하는, 격자 프레임의 제조 방법.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    중공형 브레이스를 형성하도록 한쌍의 대향하는 벽들을 접합시키는 예비 단계를 포함하는, 격자 프레임의 제조 방법.
23. 제 22 항에 있어서,
    대향하는 벽들을 형성하도록 시트 금속(sheet metal) 또는 플레이트 금속(plate metal)을 단조하는 예비 단계를 포함하는, 격자 프레임의 제조 방법.
24. 제 1 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 마디 구조체를 포함하거나, 또는 제 20 항 내지 제 23 항중 어느 한 항에 따른 방법에 따라서 제조된 격자 프레임.
25. 제 24 항의 격자 프레임을 포함하는 풍력 터빈 설비.

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